Размер шрифта: A A A
Цвет сайта: A A A A
Контакты

ПОЧЕМУ ФИГУРИСТЫ НЕ ПАДАЮТ ПОСЛЕ ВРАЩЕНИЙ?

03.02.2021

Все мы знаем, что если достаточно сильно раскрутиться, то весь мир перед глазами поплывёт, а земля уйдёт из-под ног. Но когда дело касается высококлассных спортсменов - и, в частности, фигуристов - мы думаем, что они обладают какими-то уникальными организмами, которые не подчиняются привычным физическим законам. Когда Мирай Нагасу выполняет тройной аксель, Натан Чен подпрыгивает в воздухе и четыре раза поворачивается перед приземлением, или Адам Риппон выполняет тройки и петли, а также вращения на одном коньке под музыку, их внутреннее ухо – специальные «датчики» движения людей и причины большинства головокружений – ведёт себя так же, как внутреннее ухо любого из нас, если мы достаточно сильно раскрутимся в кресле. Оказывается, разница между фигуристами и остальными из нас кроется в структурах, залегающих глубже внутреннего уха. Причина этих различий кроется в мозге.

Почему возникает головокружение?

В нашем внутреннем ухе есть три заполненные жидкостью трубки, которые называются «полукружными каналами», - говорит Пол ДиДзио, нейробиолог из Университета Брандейса, изучающий равновесие, движение и головокружение. Каждый из каналов сопряжён с какой-либо осью направления движения: вверх и вниз, влево и вправо и из стороны в сторону. «Когда вы двигаете головой, жидкость внутри трубок немного смещается, перетекает», - сказал ДиДзио в интервью «Live Science». «А еще у нас есть эти сенсоры, которые похожи на маленькие кусочки морских водорослей внутри трубок - они перемещаются с перемещениями жидкости и чувствуют, что происходит».

01.jpg

Рисунок – строение внутреннего уха

Стоит кивнуть головой, и сенсоры в одном из каналов дадут сигнал, активируются. Стоит покачать головой из стороны в стороны, и другой канал активируется и отправит сигналы в мозг. «Обычно, движения, которые мы делаем, длятся недолго», - говорит профессор ДиДзио. Любое вращательное движение относительно коротко по своей природе. Наше внутреннее ухо прекрасно выполняет задачу отслеживания таких движений. «Такая информация важна для понимания человеком своего положения в пространстве, а также помогает в удерживании равновесия и как бы «стабильности» мира вокруг нас» - добавляет ДиДзио.

По словам Джеймса Лакнера, также нейробиолога и эксперта по проблемам укачивания (которые происходят с нами, например при движении в автомобиле) из Университета Брандейса, стабильность глаз имеет большое значение для равновесия и укачивания. Если мы можем смотреть на мир, не обращая внимания на вращение нашего тела в целом, то обычно нас не тошнит. Но когда наше чувство положения и движения нарушаются, наши глаза начинают судорожно, или спазматически, мигать, пытаясь успеть за движением, которого на самом деле не происходит. ДиДзио сравнивает этот эффект с просмотром кинофильма, снятого оператором, у которого дрожат руки. «С учетом этих реакций, длительные вращение, для которого наши организмы просто не предназначены, являются отличными «нарушителями спокойствия» нашего внутреннего уха и инерционных чувств» - добавляет ДиДзио.

02.jpg

«Если вы возьмете стакан воды и поставите его на крутящийся столик, немного покрутите его, а затем остановите, вода не будет двигаться», - говорит ДиДзио. Но «если вы покрутите столик некоторое время, а затем остановите его, вода наберет некоторый импульс». Вода будет продолжать движение еще долго после того, как стол перестанет вращаться. Похожий эффект происходит со внутренним ухом, когда человек вращается в своем офисном кресле. Жидкости в ухе набирают достаточный импульс, чтобы продолжать плескаться еще долгое время после того, как стул останавливается, посылая сигналы в мозг, чтобы сказать, что мое тело все еще находится в движении. Мозг пытается скорректировать это движение.

Фигуристы исключительно хорошо контролируют свои сенсорные сигналы. Фигуристы, такие как Нагасу, Чен и Риппон, не застрахованы от таких неприятных эффектов; их внутреннее ухо ничем не отличается от моих или ваших. Никто не может научиться контролировать жидкости в полукружных каналах и заставить их не подчиняться законам инерции. На гифке по ссылке (https://gfycat.com/ru/closeflawlessgourami) внутреннее ухо фигуристки Евгении Медведевой, вероятно, испытывает большие сенсорные пертурбации, чем большинство людей испытывает за всю свою жизнь - эффект, который только усугубляется каждый раз, когда она меняет положение головы. Попросите неподготовленного человека выполнить такое движение, и он выйдет из него с ощущением, будто он «кувыркается в пространстве», - говорит Лакнер в интервью «Live Science».

Это привело бы к рефлекторной реакции, которая бы заключалась в стремлении «наклониться в противоположную сторону и потерять равновесие», - говорит ДиДзио. И это не тот тип ответа, который может себе позволить фигурист, балансирующий на одном коньке, иначе он просто упадёт во время проката. По словам ДиДзио, первый шаг к преодолению рефлекса - это приучить мозг к ощущению головокружения. «Если бы вы съели что-то сладкое и съели это через какое-то время, то это уже не показалось бы вам таким сладким», - сказал ДиДзио. Но чтобы подготовиться к высокоскоростному вращению, фигуристам необходимо приспособиться ко всему набору сенсорных входящих сигналов. Это немного сложнее, чем привыкнуть к сладкому ломтику чизкейка или постепенному погружению в бассейн с холодной водой. ДиДзио и Лакнер понимают этот процесс, потому что они провели аналогичные эксперименты на людях, которым необходимо контролировать головокружение в других контекстах, например, на астронавтах и пациентах с поврежденным внутренним ухом, которые посылают в мозг постоянные сигналы головокружения.

Всё сводится к «практике - практикуйтесь снова и снова», - советует ДиДзио. Лакнер добавляет, что у пациентов с головокружением эта практика включает в себя всевозможные упражнения на скручивание головы. Для фигуристов процесс более простой. «Выполняйте вращения. Они начинаются всего с одного или двух вращений и увеличиваются в количестве, это тоже работает», - говорит ДиДзио. Примерно на 44 секунде видео по ссылке (pic.twitter.com/AtNQy3F9Ly), Нагасу пристегивается к устройству, которое затем использует один из ее тренеров, чтобы поднять и быстро повернуть ее. Это серьезная испытание для внутреннего уха, требующее многих повторений. Но есть и другие приёмы для развития равновесия и чувства баланса при вращениях.

Тренеры фигуристов советуют подопечным им выходить из вращения, не отрывая глаз от ориентира. ДиДзио сказал, что это имеет смысл с нейробиологической точки зрения. После долгого вращения, сказал он, «внутреннее ухо как бы рефлекторно управляет глазами, что может нарушить зрение, и если у вас уже кружится голова и зрение становится размытым, вы как бы теряетесь в пространстве». По словам ДиДзио, заблаговременно выбирая ориентиры, на которых нужно сосредоточиться после каждого вращения, фигуристы могут фиксировать линию обзора после вращения, чтобы определить свое местоположение в пространстве. Таким образом, «даже если внутреннее ухо передает неверную информацию, зрение компенсирует эти ошибки», - сказал он.

Есть и другая гипотеза. ДиДзио, наблюдая за множеством фигуристов на Олимпийских играх, выдвинул свою гипотезу. "Это моя теория - честно говоря, я этого нигде не видел - но я думаю, что, когда фигурист делает вращение и останавливается, он не просто останавливается твердо, а делает небольшое движение в конце, опуская голову", - говорит он. Это может, сознательно или бессознательно, быть попыткой воспользоваться сенсорным «демпингом». Вот как это может работать, как объяснил ДиЗио:

Вся информация из внутреннего уха поступает в мозг через релейный центр. Нервы вызывают сигнал «Вращение! Вращение!». И этот сигнал вращения направляется по тем же самым путям, которые используются для того, чтобы сообщить остальной части мозга, как тело ориентировано относительно постоянной силы тяжести. Если вы опустите голову во время вращения, то сигнал затормозится.

Лакнер подтвердил, что сенсорный демпинг - реальный эффект, но сказал, что он скептически относится к тому, что фигуристы используют его в своей рутинной практике. «Я предполагаю, что для фигуристов это не имеет большого значения, потому что они прошли через длительный процесс адаптации к вращениям», - говорит он.

Источник: https://www.livescience.com/61795-ice-skating-brain-spin-dizzy.html


Комментарии:

Возврат к списку