Одни люди сохраняют устойчивость в переполненном автобусе, завязывая шнурки, а другие теряют равновесие, стоит лишь закрыть глаза в душе. Команда исследователей из университета «Сириус», Поволжского государственного университета физической культуры, спорта и туризма и Национальной лаборатории Астаны решила разобраться в этом вопросе с биомеханической точки зрения и выяснила неожиданную вещь: ключ к устойчивости кроется не только в вестибулярном аппарате, но и в мышцах бедра. А точнее — в одной конкретной мышце, которая отвечает за то, чтобы мы не падали, даже когда мир вокруг идет кувырком.
Речь идет о четырехглавой мышце бедра, или квадрицепсе. Обычно о ней вспоминают, когда хотят накачать красивые ноги или полечить колено. Но исследование показало, что эта мышца выполняет роль активного стабилизатора. Она не просто разгибает ногу, а в доли секунды включается, чтобы не дать нам рухнуть на бок, особенно когда мы стоим на неустойчивой поверхности или нас кто-то толкнул.
В эксперименте приняли участие добровольцы в возрасте от 25 до 69 лет. Участники выполняли тесты на равновесие, стоя на твердом полу и на мягком поролоновом мате, с открытыми и закрытыми глазами, в то время как датчики фиксировали малейшие колебания тела с помощью стабилографической платформы. Затем на специальном динамометре измерили силу их квадрицепсов. Задача — выяснить, есть ли связь между силой мышц и способностью человека сохранять равновесие в разных, порой стрессовых, условиях.
И тут ученых ждала интрига. Оказалось, что сила квадрицепса играет ключевую роль, но работает она не у всех одинаково. Всех участников разделили на два типа по так называемому «когнитивному стилю»: полезависимые и поленезависимые. Если упрощенно, то первые — это те, кто привык ориентироваться на внешний мир: им жизненно важно видеть, куда ставить ногу, чтобы не упасть. Вторые же больше доверяют внутренним ощущениям — своим мышцам, суставам и вестибулярному аппарату, своего рода «внутреннему компасу».
У поленезависимых испытуемых (тех, кто верит своему телу) сила квадрицепса оказалась критически важной. Чем мощнее была мышца, тем меньше и медленнее колебались их тела в самых сложных ситуациях: когда приходилось стоять на шатком мате с закрытыми глазами. Связь была настолько сильной, что можно смело сказать: натренированный квадрицепс для них — это как якорь в шторм.
А вот у полезависимых (которые полагаются на глаза) такой четкой связи не обнаружилось. Они могли сколько угодно качать ноги в тренажерном зале, но в момент, когда их лишали зрительного ориентира (закрывали глаза или ставили на неустойчивую поверхность), их тело начинало буквально «танцевать», совершая хаотичные движения. Похоже, что при отключении главного сенсора — зрения — у них просто нет привычки быстро переключаться на сигналы от мышц, и даже сильный квадрицепс не может мгновенно спасти ситуацию.
В чем это проявляется на практике? Один человек (поленезависимый) даже не глядя под ноги, за счет хорошо развитых мышц и привычки чувствовать тело, удержит равновесие. Другой (полезависимый) с гораздо большей вероятностью эффектно взмахнет руками и приземлится в сугроб, потому что его мозг слишком долго будет искать визуальную опору, которой нет.
Исследователи даже построили функциональную схему, где показали, что квадрицепс берет на себя грубую, силовую стабилизацию (как база для постановки ноги), а его сосед — двуглавая мышца бедра — выступает в роли ювелира-настройщика, делая микродвижения, которые доводят равновесие до совершенства. Вместе они создают ту самую магию, которая позволяет нам не думать о каждом шаге и при этом не падать.
Вывод получился и практичным, и немного философским. Просто качать ноги в зале — это хорошо, но не панацея. Чтобы сохранять устойчивость в зрелом возрасте, особенно в сложных условиях (гололед, темнота, неровная дорога), важно не только наращивать мышечную силу, но и тренировать способность полагаться на свои внутренние ощущения, а не только на то, что видят глаза. Иными словами, нам всем не помешало бы немного прокачать своего «внутреннего поленезависимого», чтобы, даже потеряв очки или попав в темноту, мы чувствовали себя уверенно. В конце концов, как отмечают авторы, если у вас есть сильные ноги и вы доверяете своему телу, вы сможете сохранить равновесие даже тогда, когда мир решает немного покрутиться.
Исследование опубликовано в «Российском журнале биомеханики»
