antycypacyjne dostosowanie posturalne a wymienność dokładności

Krzysztof SZYDŁO, Dominika SZYMAŃSKA, Grzegorz JURAS,Katedra Motoryczności
Człowieka, Akademia Wychowania Fizycznego im Jerzego Kukuczki, Katowice
ANTYCYPACYJNE DOSTOSOWANIE POSTURALNE
A WYMIENNOŚĆ DOKŁADNOŚCI I SZYBKOŚCI RUCHÓW–
WSTĘPNE WYNIKI
ANTICIPATORY POSTURAL ADJUSTMENT AND THEIR RELATION
TO SPEED-ACCURACY TRADE-OFF – PRELIMINARY STUDY
Słowa kluczowe: anticipatoryposturaladjustments, speed-accuracy tradeoff, Fitts' Law, posturalcontrol
1. WSTĘP
Koordynacja motoryczna odgrywa szczególną rolę w codziennym życiu, w tym np. w
wykonywaniu złożonych czynności czy zapobieganiu wypadkom poprzez lepszą
harmonizację ruchu poszczególnych części ciała w przestrzeni i czasie. Nauka stwarza
możliwość rozumienia procesów pozwalających na sprawną kontrolę ruchu. Efektem
zarówno badań, jak i rozważań teoretycznych są nowe modele i teorie kontroli motorycznej,
które z kolei można wykorzystać w takich dziedzinach nauki jak medycyna lub
biocybernetyka. Wśród zagadnień dotyczących mechanizmów kontroli ruchów, jednym z
procesów pozwalających na skuteczne działanie motoryczne jest utrzymywanie równowagi
ciała dzięki między innemu antycypacyjnemu dostosowaniu posturalnemu (ang.
anticipatoryposturaladjustment/ APA).Belenkiy i wsp. (1967) w swojej pracy piszą, że
mechanizm ten, występuje zanim wystąpi zakłócenie równowagi w związku z czym zakłada
się, że rolą antycypacyjnego dostosowania posturalnego jest zmniejszenie skutków mającego
nastąpić zakłócenia równowagi (Massion 1992, Santos i Aruin 2008). Wiele czynników może
wpływać na mechanizm APA. Uwarunkowaniami takimi może być wielkość i kierunek
zakłócenia, rodzaj zadania motorycznego lub rodzaj podejmowanych działań w trakcie
zaburzenia stabilności. Chcąc lepiej poznać ten mechanizm zaproponowano zestawienie
antycypacyjnego dostosowania posturalnego z powszechnie znaną w środowisku naukowym
zależnością pomiędzy szybkością a dokładnością przebiegu czynności ruchowej.
Wymienność tą opisuje prawo Fitts'a (1954). Mimo dużej ilości badań dotyczącej wielkości
APA i czasu jego trwania w odniesieniu do kompromisu między szybkością a dokładnością
ruchów, istnieje raptem kilka eksperymentów poświęconych tej zależności, w których zwraca
się uwagę na różne parametry przestrzenne ruchu (Bertucco i Cesari 2010).
2. CEL PRACY
Celem pracy jest znalezienie odpowiedzi, jak zmienia się antycypacyjne dostosowanie
posturalne podczas wykonywania czynności motorycznych w różnych warunkach i czy
XII Konferencja Naukowa Majówka Młodych Biomechaników im. prof. Dagmary Tejszerskiej
s. 128
możliwe jest wskazanie występowania skalowania APA zgodnie z zasadą wymienności
szybkości i dokładności ruchów.
3. MATERIAŁ I METODY
Przebadano 22 osoby w wieku 23 ± 2,37 lat, o wysokości ciała 166,91 ± 5,8 cm oraz masie
58,7 ± 7,37 kg. Zakwalifikowanotylko osoby zdrowe bez zdiagnozowanych deficytów
neurologicznych. Eksperyment był realizowany w Laboratorium Diagnostycznym Katedry
Motoryczności Człowieka AWF w Katowicach. Badania przebiegały zgodnie z klasycznymi
założeniami metody eksperymentalnej. Zadanie motoryczne polegało na oburęcznym rzucie
sprzed klatki piersiowej piłką lekarską do celu, który wyznaczony był na podłożu. Rzuty
zostały wykonane na sześciu poziomach trudności (3 różne odległości i dwie szerokości celu).
Kolejność prób była losowa. Wszystkie rzuty zostały wykonane dwudziestokrotnie piłką o
masie 2 kilogramów i 15cm średnicy. Głównymi narzędziami badawczymi była platforma
Kistler wraz z oprogramowaniem BioWare, telemetryczne ośmiokanałowe EMG wraz z
oprogramowaniem Noraxon. natomiast do zarejestrowania momentu ruchu (T0) wykorzystano
telemetryczny akcelerometr 3D firmy Noraxon.
4. WYNIKI
Zastosowana procedura pozwala na ocenę APA, które wyznaczone zostało niezależnie na
podstawie analizy sygnału z platformy oraz z EMG. Wstępne wyniki wskazują, że moment
ich wystąpienia skaluje się względem odległości na jaką oddawany jest rzut, lecz nie skaluje
się względem szerokości celu, na jaki oddawano rzut.
5. BIBLIOGRAFIA
[1] Belenkiy V., Gurfinkel V., Paltsev E. (1967) On elements of control of
voluntarymovements. Biofizica 12, 135-141.
[2] Bertucco
M.,
Cesari
P.
(2010)
DoesmovementplanningfollowFitts'
law?
Scalinganticipatoryposturaladjustments with movementspeed and accuracy. Neuroscience
171, 205-213.
[3] Bertucco M., Cesari P., Latash M. (2013) Fitt's law in earlyposturaladjustments.
Neuroscience 231, 61-69.
[4] Fitts P. (1954) The informationcapacity of the human motor system in controlling the
amplitude of movement. Journal of ExperimentalPsychology 47, 381-391.
[5] Massion J. (1992) Movement, posture and equilibrium: Interaction and coordination.
Progress in Neurobiology 38, 35-56.
[6] Santos M., Aruin A. (2008) Role of lateralmuscles and body orientation in
feedforwardposturalcontrol. Springer-Verlag 184: 547-559.