ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΘΕΜΑ: «ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ ΕΛΕΓΧΟΥ ΤΗΣ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ ΣΕ ΕΞΩΤΕΡΙΚΑ ΠΡΟΚΑΛΟΥΜΕΝΕΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ» ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΗΣ ΜΑΥΡΙΔΗ ΔΗΜΗΤΡΑ ΕΠΙΒΛΕΠΟΥΣΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ: κα ΧΑΤΖΗΤΑΚΗ ΒΑΣΙΛΙΚΗ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ, ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2017

2 Ευχαριστίες Θα ήθελα να ευχαριστήσω την κα Χατζητάκη για την υποστήριξη, την εμπιστοσύνη και την αμέριστη βοήθεια της για την εκπόνηση της παρούσας εργασίας, καθώς και την οικογένεια μου, η οποία με στήριξε κατά την διάρκεια αυτής της δύσκολης αλλά συνάμα ευχάριστης δουλειάς. 2

3 Περίληψη Στην παρούσα βιβλιογραφική έρευνα μελετήθηκαν οι στρατηγικές ελέγχου της ισορροπίας σε εξωτερικά προκαλούμενες διαταραχές. Επίσης, για να διεξαχθεί σωστά κι ολοκληρωμένα αυτή η μελέτη, αντλήθηκαν πληροφορίες από εννιά έρευνες. Στις έρευνες αυτές, υπήρξε διατάραξη της βάσης ισορροπίας προς διάφορες κατευθύνσεις, όπως μπροστά, πλάγια, δεξιά. Οι εξεταζόμενοι νέοι, ηλικιωμένοι, άνδρες ή γυναίκες καλούνταν να ανακτήσουν την ισορροπία τους με τις διάφορες στρατηγικές ισορροπίας. Άλλες έρευνες επικεντρώθηκαν στην στρατηγική του ισχίου, άλλες στης ποδοκνημικής κι άλλες του αστραγάλου. Επιπροσθέτως, υπήρξαν έρευνες, στις οποίες μελετήθηκε η ανάκτηση της ισορροπίας με βηματισμό. Συμπερασματικά, καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι η άμεση και γρήγορη ανάκτηση της ισορροπίας, προέρχεται από τον συνδυασμό των παραπάνω στρατηγικών ελέγχου της ισορροπίας. Καθώς επίσης, σημαντικό ρόλο παίζει τόσο οι μηχανισμοί ελέγχου, όσο κι ο προσανατολισμός του ασκούμενου είτε αυτός είναι προς την βάση, είτε προς το περιβάλλον. 3

4 Πρόλογος Η παρούσα εργασία αποτελεί ένα σημαντικό κομμάτι του προπτυχιακού προγράμματός μου, η οποία ολοκληρώνει αυτόν τον κύκλο σπουδών. Μέσω αυτής, δημιουργήθηκε μια καλή βάση γνώσεων σχετικά με τους μηχανισμούς της ισορροπίας και κατά κύριο λόγο, στις στρατηγικές αποκατάστασης της ισορροπίας που χρησιμοποιεί ο άνθρωπος όταν διαταράσσεται η βάση στήριξης. Επιπλέον, γίνεται μια εισαγωγή για όλους τους παράγοντες που βοηθούν στην ανάκτηση της ισορροπίας και σε μια ενδελεχή ανασκόπηση των αιτιών του. Ακολούθως, υπάρχει μια ανάλυση ερευνών που σχετίζεται με την διαταραχή της βάσης στήριξης. Τέλος, διατυπώνονται τα συμπεράσματα από αυτές τις έρευνες και προκύπτουν ερωτήματα που δίνουν έναυσμα στην περάτωση ερευνών με στόχο την εξακρίβωση τους. 4

5 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο Εισαγωγή Σελ Έλεγχος στάσης..... Σελ Στρατηγικές ισορροπίας: ποδοκνημική, ισχίο, αλλαγή βάσης στήριξης (βηματισμός,πιάσιμο).. Σελ Μηχανισμοί ελέγχου ( ανατροφοδότηση- πρόβλεψη)... Σελ Σκοπός της ανασκόπησης... Σελ.10 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο Μηχανισμοί ισορροπίας σε διαταραχές της βάσης στήριξης Σελ.11 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο 3.1 Συμπεράσματα... Σελ Βιβλιογραφία Σελ. 27 5

6 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο Εισαγωγή Η ισορροπία είναι η βασική ικανότητα και προϋπόθεση για την επιτυχημένη εκτέλεση όλων των κινητικών δεξιοτήτων. Για να ισορροπήσει το σώμα, η γραμμή του Κέντρου Βάρους (Κ.Β) του σώματος πρέπει να είναι μέσα στα όρια της βάσης στήριξης ενώ το Κέντρο Βάρους (Κ.Β) του σώματος πρέπει να συμπίπτει με το σημείο εφαρμογής της κάθετης δύναμης αντίδρασης του εδάφους, δηλαδή το Κέντρο Πίεσης (Κ.Π), (Balasubramaniam & Wing, 2002). Το Κ.Β. είναι το διάνυσμα του Κέντρου Μάζας (Κ.Μ) του σώματος που προβάλλεται κάθετα στην επιφάνεια στήριξης και το Κ.Π. είναι το σημείο εφαρμογής της δύναμης αντίδρασης του εδάφους. Επομένως, το ανθρώπινο σώμα θα πρέπει να διαμορφώσει εκείνες τις μυϊκές συνέργειες που θα εξασφαλίσουν τη θέση του ΚΒ μέσα στα όρια της βάσης στήριξης σε οποιοδήποτε ερέθισμα (εξωτερικά ή εσωτερικά προκαλούμενο) διαταράσσει την ισορροπία του. Η ισορροπία του ανθρώπινου σώματος διαταράσσεται από πολλούς παράγοντες. Για παράδειγμα, το να ασκήσεις πίεση ή να σπρώξεις κάποιον που στέκεται αμέριμνος και κοιτάει από το παράθυρο είναι ένα ερέθισμα που θα διαταράξει την ισορροπία που διατηρούσε το άτομο. Η ισορροπία όμως που διατηρεί κάποιος μπορεί να διαταραχθεί εξίσου από το αν σπάσει ο πάγος της λίμνης, πάνω στην οποία στέκεται κάποιος ή αν γλιστρήσει. Τέλος, δεν είναι λίγες οι φορές που, ενώ κατεβαίνει κάποιος τις σκάλες της πολυκατοικίας του, χάνει κάποιο σκαλοπάτι με αποτέλεσμα να παραπατήσει και να χάσει την ισορροπία του και αυτό λόγω του ότι έσβησε ξαφνικά το φως. Τα παραπάνω 6

7 παραδείγματα είναι τόσο ίδια κι όμως τόσο διαφορετικά. Όλα τα παραδείγματα έχουν ως αποτέλεσμα την απώλεια της ισορροπίας του ατόμου. Παρ όλα αυτά, το καθένα από αυτά αποτελεί ένα ξεχωριστό-εξωτερικό παράγοντα, ο οποίος επηρέασε την ισορροπία του εκάστοτε ατόμου. Αν τα κοιτάξει κανείς με μεγαλύτερη λεπτομέρεια θα παρατηρήσει ότι, στο 1 ο παράδειγμα ο άνθρωπος που κοιτούσε από το παράθυρο έχασε την ισορροπία του, γιατί ένας δεύτερος τον σκούντησε όντας αυτός αμέριμνος. Στο 2 ο παράδειγμα δεν είναι κάποιος άλλος αυτός, ο οποίος προκαλεί την διαταραχή, αλλά η βάση στήριξης του ατόμου, η οποία και σπάει, έχοντας ως αποτέλεσμα να χάσει την ισορροπία του και να πέσει μέσα στην λίμνη. Τέλος, στο 3 ο και τελευταίο παράδειγμα, το αποτέλεσμα είναι το ίδιο με τα παραπάνω, δηλαδή η απώλεια της ισορροπίας. Όμως αυτή τη φορά, η διαταραχή προέρχεται από την λανθασμένη οπτική ανατροφοδότηση που είχε ο άνθρωπος και αυτό γιατί απλώς έσβησε το φως. Είναι σημαντικό να μελετηθούν αυτοί οι παράγοντες που διαταράσσουν την ισορροπία, διότι η καλύτερη κατανόηση τους θα βοηθήσει τόσο στον αθλητικό τομέα, στην επίτευξη καλύτερων επιδόσεων-αποδόσεων, όσο και στην βελτίωση της ποιότητας ζωής των ηλικιωμένων ατόμων μέσω της πρόληψης των πτώσεων. Ένα βασικό ερώτημα που προκύπτει είναι το παρακάτω: από που προέρχεται η διαταραχή της ισορροπίας. Είναι κάτι εσωτερικό, που προκαλείται από τις κινήσεις του ίδιου του σώματος, π.χ. άρση του χεριού κατά τη βάδιση ή αυτή η διαταραχή προέχεται από κάποιο εξωτερικό ερέθισμα όπως για παράδειγμα μια παγωμένη επιφάνεια που εμφανίζεται ξαφνικά μπροστά μας; Σκοπός της ανασκόπησης Η παρούσα βιβλιογραφική ανασκόπηση έχει ως σκοπό την μελέτη, την ανάλυση και την ερμηνεία των εξωτερικών παραγόντων που επηρεάζουν την ισορροπία του ανθρωπίνου σώματος. Πιο συγκεκριμένα, θα αναλυθούν ερευνητικές μελέτες οι οποίες εξετάζουν τις 7

8 στρατηγικές που χρησιμοποιεί το ανθρώπινο σώμα για να διασφαλίσει την ισορροπία όταν διαταράσσεται η βάση στήριξης 1.1 Έλεγχος στάσης Ο έλεγχος στάσης είναι ένας βασικός παράγοντας, ο οποίος βοηθάει τον άνθρωπο να διατηρεί την ισορροπία του. Ένας εξωτερικός παράγοντας που εκούσια ή ακούσια θα δράσει πάνω στο ανθρώπινο σώμα, θα διαταράξει τη στάση και κατά συνέπεια την ισορροπία του ατόμου. Ποιοι όμως είναι αυτοί οι παράγοντες που παίζουν βασικό ρόλο; Αρχικά, η δύναμη με την οποία έλκει η γη τα αντικείμενα( συμπεριλαμβανομένου και του ανθρώπινου σώματος) προς το κέντρο της, γνωστή κι ως βαρύτητα, είναι ο πρώτος παράγοντας. Αυτή τη δύναμη, ο ανθρώπινος οργανισμός την αντιλαμβάνεται μέσω του μυοσκελετικού του συστήματος, πιο συγκεκριμένα μέσω των υποδοχέων των μυών ολόκληρου του σώματος. Ειδικότερα, οι μύες της ποδοκνημικής, ο γαστροκνήμιος, ο υποκνημίδιος και ο πρόσθιος κνημιαίος είναι οι μύες, που αντιλαμβάνονται τη διαταραχή του ελέγχου στάσης. Οι παραπάνω μύες έχουν αυτή τη ικανότητα, λόγω του συστήματος Golgi, το οποίο καταγράφει την τάση του μυός και της μυϊκής ατράκτου, η οποία αντιλαμβάνεται το μήκος και την ταχύτητα αλλαγής του μήκους του μυός. Η ικανότητα αντίληψης της κατάστασης του μυός, ονομάζεται ιδιοδεκτικότητα. Η ιδιοδεκτικότητα αποτελεί ένα από τα τρία αντιληπτικά συστήματα, τα οποία παίζουν ρόλο για τον έλεγχο της στάσης. Η όραση κι το αιθουσαίο σύστημα (λαβύρινθος) είναι τα άλλα δυο. Η όραση είναι η αίσθηση, η οποία γίνεται αντιληπτή από τον ανθρώπινο οργανισμό, μέσω των ματιών. Δεν είναι λίγες οι φορές που λόγω κάποιας οφθαλμαπάτης χάνει κανείς την ισορροπία του. Ο ρόλος της όρασης στον έλεγχο της στάσης είναι 8

9 διαφορετικός, αλλά εξίσου σημαντικός μ αυτόν της ιδιοδεκτικότητας, διότι εκτελώντας άριστα μια δεξιότητα, η προσπάθεια εκτέλεσης της ίδιας δεξιότητας με κλειστά μάτια, έχει τελείως διαφορετικό αποτέλεσμα.(doumas & Krampe, 2010; Eikema, Hatzitaki, Konstantakos, & Papaxanthis, 2013; Isableu et al., 2010). Τέλος, το τελευταίο αντιληπτικό σύστημα είναι το αιθουσαίο σύστημα, το οποίο αντιλαμβάνεται οποιαδήποτε μεταβολή στην καθετότητα του κεφαλιού, τον προσανατολισμό στο χώρο, τη θέση του σώματος και κατά συνέπεια οποιαδήποτε μεταβολή της ισορροπίας.(mcgeehan, Woollacott, & Dalton, 2016) 1.2 Στρατηγικές ισορροπίας Το να χάσει κάποιος την ισορροπία του ίσως είναι το μόνο εύκολο. Αυτή η απώλεια μπορεί να προκληθεί τόσο από εσωτερικούς παράγοντες, όπως η άρση του χεριού κατά τη βάδιση, όσο και από εξωτερικούς, όπως το να πατήσει κάποιος μια μπανανόφλουδα. Πώς όμως μπορεί κάποιος να ανακτήσει την ισορροπία του; Η ανάκτηση της ισορροπίας εξαρτάται από τον τρόπο απώλειας της, δηλαδή αν έχει προκληθεί από εσωτερικό ή εξωτερικό ερέθισμα και από το μέγεθος της διαταραχής. Το άτομο εν γνώσει του ξεκινάει να βαδίζει με στόχο μια κατεύθυνση. Έτσι, έχει προβλέψει τις κινήσεις του και άμεσα αντισταθμίζει την απώλεια της ισορροπίας που προκαλείται από την απότομη στροφή του κεφαλιού για παράδειγμα. Αν η διαταραχή της ισορροπίας προέρχεται από εξωτερικούς παράγοντες, όπως στην περίπτωση που κάποιος πατήσει μια μπανανόφλουδα, τότε η ανάκτηση της ισορροπίας δεν είναι τόσο άμεση ή ακόμα και μηδαμινή. Ανεξαρτήτως όμως της προέλευσης της απώλειας της ισορροπίας, ο ανθρώπινος οργανισμός έχει διάφορες στρατηγικές, οι οποίες τον βοηθούν να ανακτήσει την ισορροπία του. Οι παραπάνω στρατηγικές ονομάζονται 9

10 στρατηγικές ισορροπίας. Στρατηγικές ισορροπίας καλούμε τις μυϊκές συνεργίες που αναπτύσσει το ανθρώπινο σώμα για ν αντισταθμίσει τις εσωτερικά ή εξωτερικά προκαλούμενες διαταραχές. (Nashner & McCollum, 1985) Ο προσανατολισμός και η ένταση του αποσταθεροποιητικού ερεθίσματος με την οποία διαταράσσεται η ισορροπία είναι αυτά, τα οποία θα οδηγήσουν στην εκάστοτε επιλογή στρατηγικής ισορροπίας.(woollacott, Shumway-Cook, & Nashner, 1986). Έστω ότι ένα άτομο χ στέκεται σε όρθια θέση σε ένα πλακάκι, ένα δεύτερο άτομο ψ πάει και του ασκεί μικρή πίεση στο ύψος της πλάτης, τότε το άτομο χ χρησιμοποιώντας την ποδοκνημική του θα προσπαθήσει να Σχήμα 1 Στρατηγικές ισορροπίας α) ποδοκνημική,β) ισχίο γ) βηματισμός αποκαταστήσει την ισορροπία του ( Σχήμα 1α). Έπειτα το ψ άτομο ασκεί μια δεύτερη δύναμη μεγαλύτερη της πρώτης και έτσι το άτομο χ,μη μπορώντας να ελέγξει την ισορροπία του από την άρθρωση της ποδοκνημικής χρησιμοποιεί αυτή του ισχίου και εκτελεί κάμψη μπροστά( Σχήμα 1β). Καταληκτικά αν ασκηθεί μια τρίτη πίεση από το ψ άτομο προς το χ πολύ μεγαλύτερη από αυτή των άλλων δύο παραδειγμάτων τότε το άτομο για να ανακτήσει την ισορροπία του θα κάνει προβολή του ενός ποδιού(σχήμα 1γ). (Kuo, Speers, Peterka, & Horak, 1998; Nashner & McCollum, 1985). 1.3 Μηχανισμοί ελέγχου της ισορροπίας 10

11 Στα αρχικά στάδια μάθησης η κίνηση ελέγχεται μέσω του μηχανισμού ανατροφοδότησης. Έτσι ενώ η κίνηση μπορεί να ξεκινάει βουλητικά ταυτόχρονα αυτή προσαρμόζεται(διορθώνεται), ως αντίδραση σε οποιοδήποτε εξωτερικό ερέθισμα ασκείται από το σώμα. Το ερέθισμα αυτό ελέγχεται με βάση της πληροφορίες που κατά γράφονται από τα αισθητήρια όργανα,τα οποία με τη σειρά τους στέλνουν πληροφορίες στις ανώτερες περιοχές του φλοιού του εγκεφάλου, όπου σχηματίζονται οι νέες κινητικές εντολές οι οποίες θα δραστηριοποιήσουν τους μύες με σκοπό την προσαρμογή ή διόρθωση της κίνησης. Χαρακτηριστικό παράδειγμα της λειτουργίας του μηχανισμού της ανατροφοδότησης αποτελεί ο έλεγχος της πορείας της μπάλας κατά την ντρίμπλα στο ποδόσφαιρο. Ο αθλητής καταγράφει μέσω της όρασης και της κιναίσθησης πληροφορίες σχετικά με την κίνηση της μπάλας και της θέσης του ποδιού του και με βάση αυτές προσαρμόζει την κίνησή του. Η καταγραφή όμως όλων αυτών των πληροφοριών είναι αρκετά χρονοβόρα,παρ όλα αυτά η ανατροφοδότηση είναι ο μηχανισμός στον οποίο στηρίζονται αποκλειστικά οι αρχάριοι για την εκμάθηση μιας νέας δεξιότητας. (Adams, 1971) 11

12 Καθώς όμως ο ασκούμενος μαθαίνει μια νέα δεξιότητα η εξάρτησή του από την αισθητηριακή ανατροφοδότηση για την εκτέλεση της κίνησης μειώνεται. Έτσι αρχίζει να μπαίνει σε λειτουργία ο μηχανισμός της πρόβλεψης όπου ο ασκούμενος μαθαίνει αν κινείται στηριζόμενος όλο και λιγότερο στον μηχανισμό της ανατροφοδότησης και βάζοντας σε λειτουργεία τον μηχανισμό της πρόβλεψης. Ο εξεταζόμενος είναι σε θέση να αντιλαμβάνεται την πιθανή διαταραχή που θα προκαλέσει ένα εξωτερικό ερέθισμα με βάση κάποιο πρότυπο κίνησης ή κινητικό πρόγραμμα που έχει αποθηκευμένο στην κινητική του μνήμη, το οποίο επιτυγχάνεται μέσω της συστηματικής εξάσκησης και έτσι ενεργοποιείται ο μηχανισμός της πρόβλεψης. Χαρακτηριστικό παράδειγμα του μηχανισμού πρόβλεψης είναι η απόκρουση της μπάλας από τον τερματοφύλακα, ο οποίος καλείται να ανακαλέσει το κινητικό πρόγραμμα και να κινηθεί πολύ πιο πριν η μπάλα διαγράψει την τελική της πορεία. Συνοψίζοντας, κατά τη διαδικασία εκμάθησης μιας νέας δεξιότητας, ο ασκούμενος περνάει από το στάδιο της ανατροφοδότησης στο στάδιο της πρόβλεψης ή της αυτοματοποίησης 12

13 της νέας δεξιότητας, όπου στο μεν πρώτο στάδιο χρησιμοποιεί τη αισθητηριακή πληροφορία για να διορθώσει μια κίνηση,στο δε δεύτερο ανακαλεί το ήδη αποθηκευμένο κινητικό πρότυπο. Αν φέρει κάποιος στο μυαλό του ένα μικρό παιδί το οποίο προσπαθεί για πρώτη φορά να περπατήσει -ισορροπήσει στην άκρη από ένα πεζούλι τότε θα δει ότι οι κινήσεις του παιδιού είναι αργές, μετρημένες, σχεδόν ρομποτικές. Επιπρόσθετος τα μάτια του θα είναι συνέχεια προσηλωμένα στο βηματισμό του. Όταν όμως το παιδάκι δοκιμάσει αρκετές φορές να περάσει το πεζούλι χωρίς να πέσει, θα αρχίσει να σηκώνει το κεφάλι και να βλέπει μπροστά. Τα βήματα του θα είναι κανονικά και σιγά σιγά θα προσπαθήσει να αυξήσει και την ταχύτητα εκτέλεσης του. Την ίδια εξέλιξη έχει ο κάθε αρχάριος( μικρός ή μεγάλός ) ο οποίος καλείται να εκτελέσει μια δεξιότητα για πρώτη φορά. 13

14 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο Μηχανισμοί ισορροπίας σε διαταραχές της βάσης στήριξης Αρκετές έρευνες μελετούν τους μηχανισμούς ισορροπίας σε διαταραχές της βάσης στήριξης ( platform perturbation) Από αυτές, άλλες εξετάζουν την συμπεριφορά του σώματος σε μία απότομη οριζόντια μετατόπιση της βάσης στήριξης(jones, Henry, Raasch, Hitt, & Bunn, 2008), άλλες σε περιοδικές μετατοπίσεις-ταλαντώσεις(ko, Challis, & Newell, 2014) και άλλες σε απροσδόκητη κλίση της επιφάνειας στήριξης προς τα μπροστά ή προς τα πίσω (van der Kooij & de Vlugt, 2007). Συμπληρωματικά, άλλοι παράγοντες που μελετιούνται σχετίζονται με το πρωτόκολλο το οποίο έχει ακολουθηθεί,δηλαδή τις αισθητηριακές συνθήκες τις οποίες χρησιμοποίησαν για να διαταράξουν την ισορροπία του ανθρώπου σε συνδυασμό με την διαταραχή της βάσης στήριξης. Για παράδειγμα οι εξεταζόμενοι στέκονταν ενώ είχαν τα μάτια ανοιχτά (ΜΑ) ή κλειστά (ΜΚ),ποια ήταν η διεύθυνση της ταλάντωσης, ποια η κλίση της πλατφόρμας,ποιος ο βαθμός δόνησης κτλ. Οι δε εξαρτημένες μεταβλητές της εκάστοτε έρευνας σχετίζονται με το τι είναι αυτό που αξιολογήθηκε και κατ επέκταση ποιες στρατηγικές χρησιμοποιεί ο άνθρωπος για να ανακτήσει την ισορροπία του. Για παράδειγμα αξιολογείται η θέση και η μετατόπιση του κέντρου πίεσης (ΚΠ) ή του κέντρου μάζας (ΚΜ), η γωνιακή επιτάχυνση των παραπάνω παραμέτρων σε σχέση με την γωνιακή επιτάχυνση της βάσης στήριξης, η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα των μυών του ποδιού ή του κορμού, οι ροπές των αρθρώσεων κλπ. Έτσι έχοντας ως βάση τις παραπάνω παραμέτρους η εκάστοτε έρευνα καταλήγει σε κάποια αποτελέσματα και ακολούθως σε κάποια συμπεράσματα, τα οποία μπορούν να οδηγήσουν σε νέες μελέτες, σε αναθεωρήσεις 14

15 ,σε εντοπίσεις σφαλμάτων και γενικά στην εξέλιξη του τομέα και την πληρέστερη κατανόηση της ισορροπίας του σώματος. ΠΙΝΑΚΑΣ 1 : Σύνοψη ερευνών που μελετούν την ανάκτηση της ισορροπίας σε διαταραχές της βάσης στήριξης α / α [ΤΙΤΛΟΣ/ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ/Ε ΤΟΣ/ΟΝΟΜΑ] ΣΚΟΠΟΣ ΔΕΙΓΜΑ ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΗ ΜΕΤΑΒΛΗΤΗ ΕΞΑΡΤΗ ΜΕΝΗ ΜΕΤΑΒΛ ΗΤΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤ Α ΣΥΜΠΕΡΑΣ ΜΑΤΑ 1 Postural strategy to keep balance on the seesaw Gait and Posture/2006 Almeida, G. L.,Carvalho, R. L.,Talis, V. Κινηματική περιγραφή των αρθρώσεω ν με σκοπό το ΚΒ να είναι στο σημείο επαφής με τη σανιδά,ενώ αυτή κάνει προσθοπίσ θιες κινήσεις 3 άνδρες-3 γυναίκες Πλατφόρμα ισορροπίας ( seesaw)με διαφορετικούς βαθμούς αστάθειας στο προσθοπίσθιο επίπεδο (ΑΠ) Κινηματι κά emg (ποδοκνη μική γόνατο, ισχίο) Περισσότερη κίνηση στην ποδοκνημική λιγότερη στο γόνατο και το ισχίο Εναλλασσόμενη emg στην ποδοκνημική και συνενεργοποίησ η των μυών στο γόνατο και το ισχίο Η στρατηγική παραμένει η ιδιά ανεξάρτητα από το βαθμό αστάθειας Η κίνηση ελέγχεται από την ποδοκνημικ ή με αμελητέα συμμετοχή του γόνατος και του ισχίου. 2 3 Responses to multidirectional surface translations involve redistribution of proximal versus distal strategies to maintain upright posture Exp Brain Res (2008) Stephanie L. Jones Sharon M. Henry Christine C. Raasch Juvena R. Hitt Janice Y. Bunn Transition of COM- COP relative phase in a dynamic balance task Human Movement Science / (2014) Ko, Ji Hyun Challis, John H. Newell, Karl M. Ποιες στρατηγικέ ς χρησιμοπο ιούσαν σε απρόσμεν η διαταραχή της βάσης στήριξης Αν η σχετική φάση μεταξύ του ΚΜ και του ΚΠ μπορεί να περιγράψε ι τη δυναμική του συντονισμ ού για τη διατήρηση της ισορροπία ς σε ρυθμικά κινούμενη 8 άνδρες- 13 γυναίκες 10 άνδρες Πλατφόρμα ισορροπίας Μπροστά-πίσω, δεξιά-αριστερά Ρυθμική ταλάντωση της πλατφόρμας ισορροπίας με κλιμάκωση από 0-3HZ (προσθοπίσθια κατεύθυνση) Γωνίες (αστράγα λουγόνατοςισχίου και κορμού) COM/CO P Γωνίες των Αρθρώσε ων του ισχίου, του γόνατος, της ποδοκνη μικής) Η σημαντικότητα τω ροπών του κορμού Σημαντικότητα του γόνατος στην ταλάντωση προς τα πίσω και η αδυναμία του ισχίου και του αστράγαλου σε αυτή Σχετική η φάση ΚΜ,ΚΠ από inphase σε antiphase και αντίστροφα ανάλογα με την συχνότητα ταλάντωσης της βάσης στήριξης(μετάβ αση γύρω στο 0.4Hz) Ίδιες στρατηγικές στο οβελιαίο και το μετωπιαίο επίπεδο. Σημαντική η ταλάντωση του κορμού για την ανάκτηση της ισορροπίας αποδεικνύετ αι ότι ο συντονισμός μεταξύ COM και COP θα μπορούσε να είναι μια συλλογική μεταβλητή. 15

16 βάση στήριξης Ankle and hip postural strategies defined by joint torques Gait and Posture / (1999) Runge, C. F. Shupert, C. L. Horak, F. B. Zajac, F. E. Coupling of postural activity with motion of a ship at sea Experimental Brain Research/ (2015) Varlet, Manuel Bardy, Beno??t G. Chen, Fu Chen Alcantara, Cristina Stoffregen, Thomas A. Postural responses evoked by platform pertubations are dominated by continuous feedback Journal of neurophysiology/ (2007) van der Kooij, Herman de Vlugt, Erwin Voluntary control of postural equilibrium patterns Behavioural Brain Research / (2003) Buchanan, John J. Horak, Fay B. Σύγκριση Απαντήσει ς των ροπών του ισχίου σε πίσω κίνηση πλατφόρμ ας και η σύγκριση αυτών με των αντίστοιχω ν του αστράγαλο υ. Υπάρχει σύζευξη ως προς το χρόνο του σώματος με το πλοίο όταν αυτό ταξιδεύει Αν ο έλεγχος της ισορροπία ς σε μία περιοδικά ταλαντευό μενη πλατφόρμ α ισορροπία ς απαιτεί συνεχή ή διακεκομμ ένη ανατροφο δότηση Ο ρόλος των αισθήσεων και των μηχανικών χαρακτηρι στικών της δεξιότητας 7 άτομα 15 άνδρες- 21 γυναίκες 6 άνδρες - 3 γυναίκες 2 άνδρες 4 γυναίκες Μετατόπιση της βάσης στήριξης (προς τα πίσω) Ταχύτητες από 55cm/s-5cm/s Εγκάρσιοοβελιαίο άξονα του σκάφους σύζευξη παραλή και κάθετη, μέτρηση αυτών μέσω επιταχυνσόμετρ ων Προσθοπίσθια διαταραχή της βάσης στήριξης. ΜΑ/ΜΚ 0,06-4,5 Hz προσθοπίσθια διαταραχή βάσης στήριξης (0.2, 0.4, 0.6, 0.8, and 1.0 Hz) ΜΑ/ΜΚ Εκούσια μετάβαση από Κινηματι κά-emg- Κ.Π/Κ.Μ Σύζευξη ως προς το χρόνο Διαφορές αυτών που είχαν ναυτία κατά το ταξίδι με αυτούς που δεν είχαν/ γωνίες Κ.Μ/ροπ ές στη άρθρωση του αστράγα λου Σταθεροπ οίηση ως προς τη βάση στήριξης (in-phase ΚΠ και βάση Η στρατηγική του ισχίου προστίθεται σε αυτή του αστράγαλου για την διατήρηση της ισορροπίας Καλύτερες αποκρίσεις στο οβελιαίο από ότι στο εγκάρσιο/ άμεση επιρροή της ισορροπίας με βάση την θέση που έχει το σώμα μας στο πλοίο Το φάσμα συχνότητας της κινητικής,εξαρτάται από την αισθητηριακή ανατροφοδότησ η(μκ/μα) Η απάντηση του σώματος είναι κατά βάση περιοδική αλλά γίνεται πιο τυχαία σε μικρή συχνότητα ταλάντωσης και όταν τα μάτια είναι κλειστά. Με ΜΑ οι εξεταζόμενοι δεν μπορούσαν να συντονίσουν την κίνηση του κορμού με την κίνηση της πλατφόρμας σε Η συνεργασία όλων των ροπών του σώματος (ισχίου/αστ ράγαλου κλπ. ) είναι απαραίτητες για την ισορροπία του σώματος Εμφανείς διάφορες ανάμεσα σε αυτούς που είχαν ναυτία από την αρχή του ταξιδιού και αυτούς που δεν είχαν. Διάφορες στη σύζευξη σώμα-πλοίο ως προς τον άξονα που στέκονταν οι εξεταζόμενο ι Συνεχής ή ασυνεχής σταθερή ανατροφοδό τηση δεν διαμορφώνε ι την ισορροπία ( τις απαντήσεις αυτής στα εξωτερικά ερεθίσματα) Βασικό ρόλο παίζει ο προσανατολ ισμό του εξεταζόμενο υ είτε αυτός είναι στη βάση 16

17 8 Deceleration affects anticipatory and reactive components of triggered postural responses Exp Brain Res / (2003) Carpenter, M G Thorstensson, A Cresswell, A G στην μετάβαση από την σταθεροπο ίησής ως προς τη βάση στήριξης στη σταθεροπο ίηση ως προς το περιβάλλο ν Πως επηρεάστη κε η ισορροπία από την επιτάχυνσ η η την επιβράδυν ση της βάσης στήριξης στο προσθοπίσ θιο επίπεδο 12 άνδρες τη μία στρατηγική σταθεροποίηση ς στην άλλη σε ηχητικό ερέθισμα Διαταραχή βάσης στήριξής Επιτάχυνση/επι βράδυνση ΜΑ στήριξης) Σταθεροπ οίηση ως προς το περιβάλλ ον( anti - phase ΚΠ και πλατφόρ μα ισορροπί ας) Επιφάνει α/ ΗΜΓ (πόδια/κ ορμός ώμοι) δυναμοδ άπεδο συχνότητες > 0.6 Hz Me MK δεν παρατηρήθηκε καμιά μορφή συντονισμού του κορμού. Εμφανείς διαφορές αναμεσά στην γρήγορη(γ) και την αργή (Α)κίνηση Α:δραση των ανταγωνιστών σχετίζεται με την επιβράδυνση και όχι με την επιτάχυνση Η πρόβλεψη διευκόλυνε το Α και χι το Γ στήριξης είτε προς το περιβάλλον και τον αν η ανατροφοδό τηση από τα ματιά είναι η κύρια πηγή ανάκτησης της ισορροπίας Οι διαταραχές (επιταχυνση - επιβράνδυν ση) Μπορούν να επηρεάσουν την ισορροπία είτε μέσω δραστικών αποτελεσμά των είτε μέσο του μηχανισμού της πρόβλεψης. 9 Center of pressure control for balance maintenance during lateral waist-pull perturbations in older adults Journal of Biomechanics/ (2015) Fujimoto, Masahiro Bair, Woei-nan Rogers, Mark W Διερεύν ησε τον ελέγχου COP πριν από το 1 ο βήμα απογείω σης (FSLO) - πλευρικ ές διαταρα χές σε μη fallers και fallers. Ηλικιωμ ένους 38 μηfallers και 16 fallers Διαταραχή δεξιάαριστερά 5διαφορετικ ές εντάσεις Στάση σε δυναμοδάπε δο στο κάθε πόδι ΚΜ Θέση και ταχύτη τα ΚΠ (σε σχέση με τη μεσοπλ άγια διεύθυ νση και την βάση ισορρο πίας) Fallers είχε μειώσει λειτουργικά όρια της σταθερότητας στην κατεύθυνση ML, ->πιο επισφαλείς συνθήκες σταθερότητας από τους μηfallers περισσότερ α βήματα από ό, τι μηfallers για την ανάκτηση της ισορροπίας ένα λειτουργικό οροί εκτίμησης της ισορροπίας μπορεί να είναι πιο ευαίσθητο από τη βάση στήριξης 17

18 Οι πιο σημαντικές από τις έρευνες που μελετούν την συμπεριφορά του ανθρώπινου σώματος για τον έλεγχο της ισορροπίας σε διαταραχές της βάσης στήριξης συνοψίζονται στον Πίνακα 1. Πιο συγκεκριμένα, η συμπεριφορά του σώματος κατά την ισορροπία σε σταθερή ή ασταθή (seasaw) βάση στήριξης η οποία μετατοπίζεται μπρος-πίσω έχει καταγραφεί μέσα από τα κινηματικά χαρακτηριστικά των αρθρώσεων (Almeida, Carvalho, & Talis, 2006). Στο πείραμα συμμετείχαν 3 υγιείς άνδρες και 3 υγείες γυναίκες, οι οποίοι προσπάθησαν να ισορροπήσουν σε πλατφόρμα ισορροπίας (seasaw) (Σχ.2.1) με διαφορετικούς βαθμούς αστάθειας στο προσθοπίσθιο επίπεδο. Χρησιμοποιώντας την κινηματική μέθοδο και ηλεκτρομυογραφία αξιολογήθηκε η συμπεριφορά των αρθρώσεων της ποδοκνημικής του ισχίου και του γόνατος. Παρατηρήθηκε ότι, η κίνηση της Σχ. 2.1 προσθοπίσθια κίνηση πάνω σε ασταθή βάση (Almeida, Carvalho, & Talis, 2006) ποδοκνημικής ήταν μεγαλύτερη από αυτή του γόνατος και του ισχίου. Επιπρόσθετα στην άρθρωση της ποδοκνημικής παρατηρήθηκε εναλλασσόμενη δραστηριότητα των ανταγωνιστών μυών ενώ στις αρθρώσεις του γόνατος και του ισχίου συν ενεργοποίηση των αντίστοιχων μυών(καμπτήρων και εκτεινόντων της ποδοκνημικής). Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η στρατηγική ανάκτησης της ισορροπίας παραμένει η ίδια, ανεξάρτητα από το βαθμό αστάθειας της βάσης στήριξης και ότι η κίνηση ελέγχεται κατά κύριο λόγο από την άρθρωση της ποδοκνημικής με αμελητέα συμμετοχή των αρθρώσεων του γόνατος και του ισχίου. (Almeida, Carvalho, & Talis, 2006). 18

19 Ποιος όμως είναι ο ρόλος του κορμού στην ανάκτηση ή τον έλεγχο της ισορροπίας. Είναι μια υπολογίσιμη ή όχι παράμετρος; Η ταλάντωση του κορμού είναι εξίσου σημαντική για να βρει ξανά την ισορροπία του ο άνθρωπος ιδιαίτερα σε μεταβολές της βάσης στήριξης οι οποίες είναι είτε προς τα μπροστά και πίσω είτε προς τα δεξιά και αριστερά (Jones et al., 2008). Στο συμπέρασμα αυτό κατέληξαν οι ερευνητές ζητώντας από 8 υγιείς άνδρες και 13 υγιείς γυναίκες να ισορροπήσουν σε πλατφόρμα ισορροπίας η οποία μετακινούνταν μπροστά - πίσω και δεξιά - αριστερά. Κατά τη διάρκεια του πειραματικού πρωτοκόλλου, καταγράφηκαν οι γωνίες της άρθρωσης του αστραγάλου όσο και αυτών του γόνατος, του ισχίου και του κορμού (Σχ2.2). Παρατηρήθηκε ότι το μέγεθος της ροπής άλλαζε,όταν άλλαζε και η Σχ.2.2 Απεικόνιση των διευθύνσεων των διαταραχών, των επηρεαζόμενων αρθρώσεων και των εμβαδών που σχηματίζονται καθώς επίσης η ανάλυση αυτών διαγραμματικά (Jones et al., 2008) 19

20 διεύθυνση της διαταραχής καθώς επίσης ότι υπήρχε μεγαλύτερη συμμέτοχή της άρθρωσης που ταυτιζόταν με τη διεύθυνση διαταραχής. Ακόμη επισημάνθηκε η σημαντικότητα της άρθρωσης του γόνατος και η αυξημένη συμμέτοχή αυτής στην προς τα εμπρός και πίσω κίνηση, με τις αρθρώσεις του ισχίου και του αστραγάλου να αδυνατούν από μόνες τους να ανακτήσουν την ισορροπία.(jones et al., 2008). Από την παραπάνω έρευνα γίνεται φανερό ότι για την εξασφάλιση της ισορροπίας, δεν επαρκούν οι στρατηγικές του ισχίου και της ποδοκνημικής για την ανάκτηση της ισορροπίας αλλά βασικό ρόλο παίζουν και αυτές του γόνατος και του κορμού. Το παραπάνω δείχνει ότι υπάρχει ανακατανομή της συμμετοχής των αρθρώσεων στον έλεγχο της ισορροπίας, ανάλογα με τη διεύθυνση και το μέγεθος της διαταραχής. Η σημασία της συνεργασίας όλων των μυών του σώματος για την παραγωγή ροπής γύρω από τις αρθρώσεις με σκοπό την επίτευξη της ισορροπίας και η αλλαγή των στρατηγικών ανάλογα με το μέγεθος της διαταραχής μελετήθηκε σε άλλη έρευνα (Runge, Shupert, Horak, & Zajac, 1999) η οποία κατέληξε σε παρόμοια συμπεράσματα. Σκοπός της έρευνας ήταν να συγκριθούν οι ροπές του ισχίου με του αστράγαλου στην προς τα πίσω κίνηση της πλατφόρμας με διαφορετικές ταχύτητες. Το πείραμα εκτέλεσαν 7 υγιή άτομα, τα οποία καλούνταν να ισορροπήσουν στην πλατφόρμα καθώς αυτή κινούνταν προς τα πίσω με ταχύτητα της τάξεως από 55cm/s 5cm/s. Οι μετρήσεις του βασίστηκαν στις καταγραφές του ΚΠ και του ΚΜ, τα κινηματικά των αρθρώσεων καθως και τη δραστηριότητα των μυών (Σχ.2.3). Σχήμα 2.3 τα e.m.g του 2 ου εξεταζόμενου και η δραστηριοποίηση των μυών ανάλογα με την αλλαγή της ταχύτητας (Runge, Shupert, Horak, & Zajac, 1999) 20

21 Παρατηρήθηκε ότι η στρατηγική του ισχίου προστίθεται σε αυτή του αστραγάλου για να διατηρηθεί η ισορροπία όταν αυξάνει η ταχύτητα μετατόπισης της πλατφόρμας στήριξης, ενώ ο έλεγχος της ισορροπίας μεταιβάζεται από το κάτω στο πάνω μέρος του σώματος. Μπορεί η σχετική φάση μεταξύ της κίνησης του ΚΜ και του ΚΠ να περιγραψει τη δυναμική του συντονισμού για τη διατήριση της ισορροπίας σε ρυθμικά κινούμενη βάση στήριξης; Σύμφωνα με τον Κο και τους συνεργάτες του (2014),η σχετική φάση μεταξύ ΚΜ και ΚΠ θα μπορούσε να είναι μια συλλογική μεταβλητή, η οποία απεικονίζει τη στρατηγική που χρησιμοποιείται για την εξασφάλιση της ισορροπίας του σώματος όταν κάποιος στέκεται σε μια πλατφόρμα η οποία εκτελείπεριοδική ταλάντωση. Δέκα (10) εξεταζόμενοι άνδρες κλήθηκαν να σταθούν πάνω σε μια ρυθμικά ταλαντευόμενη πλατφόρμα ισορροπίας, της οποίας η κλιμάκωση ήταν από 0-3Hz. Η κίνηση της πλατφόρμας ήταν στο οβελιαίο επίπεδο. Οι παράμετροι που μετρήθηκαν ήταν τοσο η σχετική φάση του ΚΜ και του ΚΠ όσο και οι γωνίες των αρθρώσεων του ισχίου,του γόνατος και της ποδοκνημικής. (Σχ.2.4). Σχήμα 2.4 ο κύκλος αυτοργάνωσης για την διατήρηση της ισορροπίας(ko, Challis, & Newell, 2014) 21

22 Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η σχετική φάση του ΚΜ -ΚΠ αλλάζει από in-phase σε anti-phase και αντίστροφα,ανάλογα με την συχνότητα ταλάντωσης της βάσης στήριξης. Αυτή η μετάβαση συμβαίνει γύρω στο 0.4 Hz. Όταν η βάση πήγαινε αργά το ΚΜ και το ΚΠ βρισκόταν σε ( in-phase ) σχέση και η άρθρωση της ποδοκνημικής ήταν αυτή η οποία έλεγχε την ισορροπία. Οταν η βάση πήγαινε γρήγορα το ΚΜ και το ΚΠ βρισκόταν σε σχέση ( anti-phase ) και η άρθρωση του ισχίου και ο κορμός συντονιζόταν για τον έλεγχο της ισορροπίας (Ko, Challis, & Newell, 2014). Τι θα γινόταν όμως αν οι εξεταζόμενοι αντί να κάνουν κάμψη του κορμού είχαν την ελευθερία να κάνουν βήμα μπροστά; Σε μεγαλύτερες ηλικίες ο βηματισμός θα μπορούσε να μειώσει τα ποσοστά πτώσεων (Maki, McIlroy, & Fernie, 2003). Η στρατηγική του βηματισμού μελετήθηκε σε έρευνα,η οποία αξιολόγησε το ΚΠ όταν κατά την απογείωση του ποδιού στο 1 ο βήμα που έχει ως σκοπό την ανάκτηση της ισορροπίας. Η έρευνα έγινε σε άτομα με προδιάθεση στο πέσιμο και σε πιο σταθερά άτομα 3 ης ηλικίας ( άνδρες, γυναίκες), (Fujimoto, Bair, & Rogers, 2015). Απ αυτά τα άτομα 38 είχαν προδιάθεση, ενώ τα 16 δεν είχαν. Η διαταραχή προερχόταν από τράβηγμα στο ύψος της μέσης είτε από αριστερά είτε από δεξιά, και είχε πέντε διαφορετικές εντάσεις από το 1-5. Αναλύθηκε το κέντρο μάζας, καθώς επίσης η θέση κι η ταχύτητα μετάβασης του κέντρου πίεσης σε σχέση με την μεσοπλάγια διαταραχή και την βάση στήριξης. Τα άτομα, τα οποία δεν είχαν προδιάθεση στο πέσιμο, είχαν μειωμένα λειτουργικά όρια προς αυτήν την κατεύθυνση ( μέσα - έξω ), το οποίο συνεπάγεται επισφαλούς συνθήκες σταθεροποίησης σε σύγκριση με εκείνους που είχαν προδιάθεση. Συμπερασματικά, τα άτομα που είχαν την προδιάθεση για πέσιμο χρειαζόταν περισσότερο από ένα βηματισμούς για να βρουν την ισορροπία τους, 22

23 επειδή ήταν πιο επιρρεπείς στην πτώση. Αντίθετα, για τα άτομα που δεν είχαν την προδιάθεση, το ένα βήμα ήταν αρκετό για την ανάκτηση της ισορροπίας. Η έρευνα όμως του Κο και των συνεργατών του (2014) που αναλύθηκε παραπάνω,αφορούσε το πως το σώμα απαντά σε μία γρήγορη ή αργή μετατόπιση της βάσης στήριξης, στην οποία οι εξεταζόμενοι δεν είχαν την ελευθερία του βηματισμού για την ανάκτηση της ισορροπίας. Τι θα γινόταν όμως αν αυτή η βάση επιτάχυνε ή επιβράδυνε στο προσθοπίσθιο επίπεδο χωρίς να δινόταν ξανά η ελευθερία της εκτέλεσης βηματισμού στους εξεταζόμενους και πως θα επηρεαζόταν η ισορροπία; Το ερώτημα αυτό διερευνήθηκε σε μία έρευνα (Carpenter, Thorstensson, & Cresswell, 2005) στην οποία συμμετείχαν 12 άνδρες, οι οποίοι καλούνταν να σταθούν όρθιοι σε μια βάση στήριξης, η οποία επιταχύνει και επιβραδύνει προσθοπίσθια,έχοντας τα μάτια τους ανοιχτά (ΜΑ) ή κλειστά(μκ). Πάνω στη βάση τοποθετήθηκε και δυναμοδάπεδο, το οποίο κατέγραφε τη μετατόπιση του ΚΠ καθώς επίσης υπάρχει και ηλεκτρομυογράφος για την καταγραφή της δραστηριότητας των μυών (Σχ.2.5). Σχ. 2.5 κίνηση πίσω-μπρος και οι αντίστοιχες κινηματικές αλλαγές τόσο όταν η κίνηση ήταν επιταχυνόμενη όσο και όταν ήταν επιβραδυνόμενη. (Carpenter, Thorstensson, & Cresswell, 2005) 23

24 Οι διαφορές ήταν εμφανείς ανάμεσα στην επιταχυνόμενη και την επιβραδυνόμενη κίνηση. Αξιοσημείωτη ήταν η δράση των ανταγωνιστών μυών κατά την επιβράδυνση της βάσης στήριξης, η οποία συσχετιζόταν με την ταχύτητα κίνησης της βάσης στήριξης. Αντίθετα κατά την επιτάχυνση δεν παρατηρήθηκε η συσχέτιση των μυών με την ταχύτητα κίνησης της πλατφόρμας. Τέλος η οπτική ανατροφοδότησης η οποία επέτρεψε την χρήση της πρόβλεψης διευκόλυνε του εξεταζόμενους μόνο κατά την αργή κίνηση και όχι στην γρήγορη. Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέραναν ότι οι διαταραχές της βάσης στήριξης (επιτάχυνση - επιβράδυνση) μπορούν να επηρεάσουν την ισορροπία είτε μέσω του μηχανισμού της πρόβλεψης είτε της ανατροφοδότησης. (Carpenter, Thorstensson, & Cresswell, 2005). Ο ρόλο της ανατροφοδότησης εξετάστηκε σε μια άλλη έρευνα η οποία μελέτησε αν ο έλεγχος της ισορροπίας σε μια περιοδικά ταλαντευόμενη πλατφόρμα ισορροπίας απαιτεί συνεχή ή διακεκομμένη ανατροφοδότηση(van der Kooij & de Vlugt, 2007). Στην έρευνά συμμετείχαν 6 υγιείς άνδρες και 3 υγιείς γυναίκες οι οποίοι καλούνταν να σταθούν σε ταλαντευόμενη βάση στήριξης, της οποίας η διαταραχή είχε προσθοπίσθια διεύθυνση της τάξεως από ,5 Hz ενώ οι εξεταζόμενοι μπορούσαν να ανοιγοκλείνουν τα μάτια όταν αυτό τους ζητούνταν. Καταγράφηκε η μετατόπιση του ΚΜ και η ροπή της άρθρωσης του αστράγαλου. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι το φάσμα συχνότητας της μετατόπισης του ΚΜ εξαρτάται από τη αισθητηριακή ανατροφοδότηση (ΜΑ/ΜΚ). Ακόμη παρατηρήθηκε ότι το σώμα κινείται κατά βάση σε συντονισμό με την κίνηση της πλατφόρμας, αλλά η σχετική αυτή κίνηση γίνεται πιο σταθερή όταν η συχνότητα ταλάντωσης είναι μικρή και όταν τα μάτια του εξεταζόμενου είναι κλειστά. Συμπερασματικά η ανάκτηση της ισορροπίας εξαρτάται τόσο από την οπτική 24

25 ανατροφοδότηση όσο και από τον προσανατολισμό του εκάστοτε εξεταζόμενου. Ο προσανατολισμός αυτός μπορεί να είναι είτε ταυτόσημος με τη κίνηση της βάσης στήριξης είτε αντίθετος αυτής. Γιατί όμως να εξετάσει κανείς τον οπτικό έλεγχο της ισορροπίας όταν στις διαταραχές της βάση στήριξης ο έλεγχος της ισορροπίας εξασφαλίζεται κυρίως από την ιδιοδεκτικότητα; Καθώς επίσης αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι στην παραπάνω έρευνα οι αναλύσεις έγιναν ξεχωριστά για τον εκάστοτε εξεταζόμενο. Σε άλλη έρευνα μελετήθηκε ακόμη ο ρόλος της οπτικής ανατροφοδότησης στην μετάβαση από τη σταθεροποίηση ως προς τη βάση στήριξης, στη σταθεροποίηση ως προς το περιβάλλον.(buchanan & Horak, 2003). Δύο άνδρες και τέσσερεις γυναίκες κλήθηκαν να σταθούν σε πλατφόρμα ισορροπία, της οποίας η διαταραχή ήταν προσθοπίσθια. Η διαταραχή αυτή κυμαινόταν από 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 έως και 1 Hz. Οι εξεταζόμενοι είχαν άλλοτε τα μάτια τους ανοιχτά ( ΜΑ) και άλλοτε κλειστά (ΜΚ ) ανάλογα με το πρωτόκολλο ( ηχητικό ερέθισμα). Παρατηρήθηκε εκούσια μετάβαση από τη μία στρατηγική στην άλλη. Στην 1 η στρατηγική υπήρξε σταθεροποίηση του ΚΠ ως προς τη βάση στήριξης ( in-phase), ενώ στην 2 η η σταθεροποίηση του ΚΠ γινόταν ως προς το περιβάλλον ( anti-phase). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όταν οι εξεταζόμενοι είχαν τα μάτια τους ανοιχτά δεν μπορούσαν να συντονίσουν την κίνηση του κορμού με αυτή της πλατφόρμας όταν η συχνότητα ταλάντωσης της βάσης στήριξης ήταν μεγαλύτερη από 0.6 Hz. Όταν οι εξεταζόμενοι είχαν τα μάτια τους κλειστά δεν παρατηρήθηκε καμία μορφή συντονισμού. Επομένως βασικό ρόλο στον προσανατολισμό του εξεταζόμενου ( βάση στήριξης- περιβάλλον) παίζει η οπτική ανατροφοδότηση. Τα μάτια αποτελούν την κύρια πηγή ανατροφοδότησης. Μία διαφορετική έρευνα για τη μετατόπιση της βάση ισορροπίας πραγματοποιήθηκε πάνω σε ένα πλοίο. (Varlet, Bardy, Chen, Alcantara, & 25

26 Stoffregen, 2015) Σε αυτή την έρευνα έλαβαν μέρος 15 άνδρες και 21 γυναίκες, οι οποίοι έμειναν πάνω στο πλοίο για 3 μέρες. Σκοπός του πειράματος ήταν να αποδειχθεί η χρονική σύζευξη της κίνησης των εξεταζόμενων με την κίνηση του πλοίου ως προς τον οβελιαίο ή τον εγκάρσιο άξονα ανάλογα με την θέση των εξεταζόμενων στο πλοίο, λαμβάνοντας υπόψιν την θέση των ίδιων πάνω σε αυτό (παράλληλα/κάθετα) (Σχ.2.6). Σχ. 2.6 δείχνει τους άξονες του πλοίου και τη θέση των εξεταζόμενων πάνω σε αυτό. Μελετήθηκαν επίσης οι διαφορές ανάμεσα σε αυτούς που είχαν από την αρχή του ταξιδιού ναυτία και αυτούς που δεν είχαν. Με την πάροδο τον ημερών παρατηρήθηκε ότι η σύζευξη ως προς τον οβελιαίο άξονα του πλοίου ήταν καλύτερη από αυτή του εγκάρσιου άξονα. Επιπροσθέτως όταν η στάση των εξεταζόμενων ήταν παράλληλη ως προς τον οβελιαίο άξονα η σύζευξη ήταν πιο άμεση και το ποσοστό ναυτίας μειωνόταν. Αντίθετα όταν η στάση τους ήταν κάθετη,τα ποσοστά μεγάλωναν. Τα παραπάνω παρατηρήθηκαν με τη χρήση επιταχυνσιομέτων και με την απόκλιση των γωνιών του σώματος. Συμπερασματικά η στάση του σώματος παίζει σημαντικό ρόλο για την εμφάνιση της ναυτίας και η χρονική σύζευξη με την ταλάντωση του πλοίου βελτιώνει την ισορροπία του 26

27 σώματος και περιορίζει τη ναυτία. Παράλληλα, αν κάποιος έχει ήδη ναυτία είναι πιο δύσκολο το ταξίδι του, από αυτόν που δεν έχει και αυτό γιατί του είναι πιο δύσκολη η σύζευξη με το πλοίο. 27

28 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο Συμπεράσματα Συνοψίζοντας μπορεί να καταλήξει κανείς στο συμπέρασμα ότι όταν διαταράσσεται η πλατφόρμα ισορροπίας ( βάση στήριξης) οι στρατηγικές ανάκτησης της είναι πολλές και διαφορετικές (ποδοκνημική, ισχίο, γόνατο, κορμός). Η αποτελεσματικότητά τους όμως εξαρτάται από το βαθμό και την πολυπλοκότητα της διαταραχής. Παρ όλα αυτά ο συνδυασμός αυτών των στρατηγικών επιφέρει πιο γρήγορη ανάκτηση της ισορροπίας. Επιπροσθέτως σημαντική παράμετρος για την ανάκτηση της ισορροπίας πέραν της ιδιοδεκτικότητας είναι η οπτική ανατροφοδότηση (μάτια ανοιχτά -κλειστά). Τέλος εξίσου σημαντικό ρόλο για την ανάκτηση της ισορροπίας παίζει ο προσανατολισμός, αλλά και η θέση του ατόμου ως προς τον άξονα της διαταραχής. Ο συντονισμός του εξεταζόμενου και η χρόνοχωρική του σύζευξη με την κινούμενη βάση στήριξης είναι εξίσου σημαντικά. 28

29 Βιβλιογραφία Adams, J. A. (1971). A closed-loop theory of motor learning. Journal of Motor Behavior, 3(2), Balasubramaniam, R., & Wing, A. M. (2002). The dynamics of standing balance. Trends in Cognitive Sciences, 6(12), Buchanan, J. J., & Horak, F. B. (2003). Voluntary control of postural equilibrium patterns. Behavioural Brain Research, 143(2), Carpenter, M. G., Thorstensson, A., & Cresswell, A. G. (2005). Deceleration affects anticipatory and reactive components of triggered postural responses. Exp Brain Res, 167(3), Doumas, M., & Krampe, R. T. (2010). Adaptation and reintegration of proprioceptive information in young and older adults postural control. Journal of Neurophysiology, 104(4), Eikema, D. J. A., Hatzitaki, V., Konstantakos, V., & Papaxanthis, C. (2013). Elderly adults delay proprioceptive reweighting during the anticipation of collision avoidance when standing. Neuroscience, 234, Fujimoto, M., Bair, W., & Rogers, M. W. (2015). Center of pressure control for balance maintenance during lateral waist-pull perturbations in older adults. Journal of Biomechanics, 48(6), Isableu, B., Ohlmann, T., Cremieux, J., Vuillerme, N., Amblard, B., & Gresty, M. A. (2010). Individual differences in the ability to identify, select and use appropriate frames of reference for perceptuo-motor control. Neuroscience, 169(3), Jones, S. L., Henry, S. M., Raasch, C. C., Hitt, J. R., & Bunn, J. Y. (2008). Responses to multi-directional surface translations involve redistribution of proximal versus distal strategies to maintain upright posture. Experimental Brain Research, 187(3), Ko, J. H., Challis, J. H., & Newell, K. M. (2014). Transition of COM-COP relative phase in a dynamic balance task. Human Movement Science, 38, Kuo, A. D., Speers, R. A., Peterka, R. J., & Horak, F. B. (1998). Effect of altered sensory conditions on multivariate descriptors of human postural sway. Experimental Brain Research, 122(2), Maki, B. E., McIlroy, W. E., & Fernie, G. R. (2003). Change-in-Support Reactions for Balance Recovery. IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine, 22(2), McGeehan, M. A., Woollacott, M. H., & Dalton, B. H. (2016). Vestibular control of standing balance is enhanced with increased cognitive load. Experimental Brain Research. 29

30 Nashner, L. M., & McCollum, G. (1985). The organization of human postural movements: A formal basis and experimental synthesis. Behavioral and Brain Sciences, 8(1), van der Kooij, H., & de Vlugt, E. (2007). Postural responses evoked by platform pertubations are dominated by continuous feedback. Journal of Neurophysiology, 98(2), Woollacott, M. H., Shumway-Cook, A., & Nashner, L. M. (1986). Aging and posture control: changes in sensory organization and muscular coordination. International Journal of Aging & Human Development, 23(2), Adams, J. A. (1971). A closed-loop theory of motor learning. Journal of Motor Behavior, 3(2), Balasubramaniam, R., & Wing, A. M. (2002). The dynamics of standing balance. Trends in Cognitive Sciences, 6(12), Buchanan, J. J., & Horak, F. B. (2003). Voluntary control of postural equilibrium patterns. Behavioural Brain Research, 143(2), Carpenter, M. G., Thorstensson, A., & Cresswell, A. G. (2005). Deceleration affects anticipatory and reactive components of triggered postural responses. Exp Brain Res, 167(3), Doumas, M., & Krampe, R. T. (2010). Adaptation and reintegration of proprioceptive information in young and older adults postural control. Journal of Neurophysiology, 104(4), Eikema, D. J. A., Hatzitaki, V., Konstantakos, V., & Papaxanthis, C. (2013). Elderly adults delay proprioceptive reweighting during the anticipation of collision avoidance when standing. Neuroscience, 234, Fujimoto, M., Bair, W., & Rogers, M. W. (2015). Center of pressure control for balance maintenance during lateral waist-pull perturbations in older adults. Journal of Biomechanics, 48(6), Isableu, B., Ohlmann, T., Cremieux, J., Vuillerme, N., Amblard, B., & Gresty, M. A. (2010). Individual differences in the ability to identify, select and use appropriate frames of reference for perceptuo-motor control. Neuroscience, 169(3), Jones, S. L., Henry, S. M., Raasch, C. C., Hitt, J. R., & Bunn, J. Y. (2008). Responses to multi-directional surface translations involve redistribution of proximal versus distal strategies to maintain upright posture. Experimental Brain Research, 187(3),

31 Ko, J. H., Challis, J. H., & Newell, K. M. (2014). Transition of COM-COP relative phase in a dynamic balance task. Human Movement Science, 38, Kuo, A. D., Speers, R. A., Peterka, R. J., & Horak, F. B. (1998). Effect of altered sensory conditions on multivariate descriptors of human postural sway. Experimental Brain Research, 122(2), Maki, B. E., McIlroy, W. E., & Fernie, G. R. (2003). Change-in-Support Reactions for Balance Recovery. IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine, 22(2), McGeehan, M. A., Woollacott, M. H., & Dalton, B. H. (2016). Vestibular control of standing balance is enhanced with increased cognitive load. Experimental Brain Research. Nashner, L. M., & McCollum, G. (1985). The organization of human postural movements: A formal basis and experimental synthesis. Behavioral and Brain Sciences, 8(1), van der Kooij, H., & de Vlugt, E. (2007). Postural responses evoked by platform pertubations are dominated by continuous feedback. Journal of Neurophysiology, 98(2), Woollacott, M. H., Shumway-Cook, A., & Nashner, L. M. (1986). Aging and posture control: changes in sensory organization and muscular coordination. International Journal of Aging & Human Development, 23(2),