В работе проведен анализ различных типов датчиков движения для регистрации тремора и теппинга в биомедицинских исследованиях для установления произвольности и непроизвольности движений. Показана значимость бесконтактных токовихревых датчиков движения для регистрации тремора и теппинга. Показано их преимущество перед пьезоэлектрическими акселерометрами. Проанализированы тре-морограммы и теппингограммы у 15 000 человек. Установлено, что параметры кардио-респираторной и нейромышечной систем демонстрируют однотипную хаотическую динамику автокорреляционных функций и амплитудно-частотных характеристик, причем свойство перемешивания не выполняется. Это означает невозможность использования стохастических методов в оценке дискретных и непрерывных величин (ха-рактеристик) параметров сложных биосистем из-за непрерывного и хаотического изменения любых стохас-тических и хаотических характеристик. Теория хаоса Арнольда–Тома здесь также бесполезна. На фоне реального хаоса всех стохастических характеристик – некоторые стохастические закономерности всё-таки имеются. Например, оценивая матрицы сравнения выборок треморограмм и теппинграмм (при повторах измерения их подряд у одного испытуемого) установлена определённая закономерность. Увеличение коли-чества общих пар теппинграмм по сравнению с треморограммами говорит о частичном увеличении синхро-низма за счет афферентации и привлечения мыслительной деятельности. Это свидетельствует о начале не-которого сдвига от хаотического режима к стохастическому.
теппинг, тремор, механотренажеры, датчики движения, хаос, стохастика, нервно-мышечная система, произвольность и непроизвольность.
К произвольным движениям (действиям, процессам) относят то, что происходит в условиях дости-жения цели за счет сознания. Тремор – типичное произвольное движение, когда человек ставит себе задачу осознанного удержания конечности (пальца) в данной точке пространства. Однако, если изучить как это достигается, какими механизмами и как реализуется эта цель и как эти механизмы работают, то получится типичная картина хаотического движения конечности человека не только при треморе, но и при теппинге, который всегда считается произвольным движением, т.к. реализуется осознанно. Механизмы реализации якобы непроизвольного движения – тремора и реально произвольного движения – теппинга имеют много общего, и это общее не укладывается в рамки традиционного стохастического подхода, требуя разработки новых методов измерений и анализа полученных физиологических данных, новых методов и моделей для их описания. Коррекция двигательных нарушений осуществляется при помощи механотренажеров различ-ного назначения – для дыхательной мускулатуры, мускулатуры рук и ног, всего тела человека [4, 10, 12, 13].
1. Антонец В.А., Анишкина Н.М., Ефимов А.П. Оценка функционального состояния опорно-двигательного аппарата человека по вибрациям, сопровождающим локомоционные акты. // В кн. Биомеха-ника мышц и структура движений (Современные проблемы биомеханики, вып.7). H. Новгород, 1992. С.23-34.
2. Антонец В.А., Анишкина Н.М., Ефимов А.П. Пьезоакселерометры ПАМТ и их применение для ис-следования механической активности физиологических систем человека // Препринт № 140, ИПФ АН СССР, Горький, 1986. 23 с.
3. Дудин Н.С., Русак С.Н., Хадарцев А.А., Хадарцева К.А. Новые подходы в теории устойчивости биосистем - альтернатива теории Ляпунова // Вестник новых медицинских технологий. 2011. № 3. С. 336.
4. Еськов В.М., Буров И.В., Филатова О.Е., Хадарцев А.А. Основы биоинформационного анализа ди-намики микрохаотического поведения биосистем // Вестник новых медицинских технологий. 2012. № 1. С. 15-18.
5. Еськов В.М., Хадарцев А.А., Гавриленко Т.В., Ватамова С.Н. Вариабельность состояния парамет-ров функциональных систем организма человека на примере непроизвольных и произвольных движения человека // Материалы Третьей Всероссийской конференции «Нелинейная динамика в когнитивных иссле-дованиях» (Нижний Новгород, 24-27 сентября 2013). Н. Новгород, 2013. С. 55-58.
6. Еськов В.М., Хадарцев А.А., Еськов В.В., Гавриленко Т.В., Филатов М.А. Complexity - особый тип биомедцинских и социальных систем // Вестник новых медицинских технологий. 2013. № 1. С. 17-22.
7. Еськов В.М., Хадарцев А.А., Каменев Л.И. Новые биоинформационные подходы в развитии меди-цины с позиций третьей парадигмы (персонифицированная медицина - реализация законов третьей пара-дигмы в медицине) // Вестник новых медицинских технологий. 2012. № 3. С. 25-28.
8. Еськов В.М., Хадарцев А.А., Козлова В.В., Филатова О.Е. Использование статистических методов и методов многомерных фазовых пространств при оценке хаотической динамики параметров нервно-мышечной системы человека в условиях акустических воздействий // Вестник новых медицинских техноло-гий. 2014. № 2. С. 6-10.
9. Еськов В.М., Хадарцев А.А., Филатова О.Е., Хадарцева К.А. Околосуточные ритмы показателей кардио-респираторной системы и биологического возраста человека // Терапевт. 2012. № 8. С. 36-44.
10. Леонов Б.И., Хадарцев А.А., Варфоломеев М.А., Фудин Н.А., Хадарцев В.А., Митюшкина О.А. Перспективы применения немедикаментозных технологий в спорте // Вестник новых медицинских техноло-гий (электронное издание). 2012. № 1. URL: http://medtsu.tula.ru/vnmt/bulletin/e2012-1/4115.pdf
11. Филатова О.Е., Хадарцев А.А., Еськов В.В., Филатова Д.Ю. Неопределенность и непрогнозируе-мость - базовые свойства систем в биомедицине // Complexity. Mind. Postnonclassic. 2013. № 1. С. 67-82.
12. Хадарцев А.А., Коржук Н.Л., Фудин Н.А., Хадарцев В.А., Еськов В.М., Щербаков Д.В. Механо-тренажеры дыхательной мускулатуры в подготовке спортсмена // Физиотерапевт. 2013. № 2. С. 30-39.
13. Хадарцев В.А., Варфоломеев М.А., Троицкий М.С., Хадарцев А.А. Способ тренировки дыхатель-ной мускулатуры в системе реабилитации // Терапевт. 2011. № 8. С. 38-42.
