двух ногах – в сравнении с нашими четвероногими предками – есть подлинный эволюционный подвиг. Когда вы стоите или ходите, ваше тело по определению находится в неустойчивом положении, потому что две трети массы тела находятся на высоте двух третей вашего роста над землей. Даже обычную ходьбу можно считать процессом, в ходе которого происходит непрерывная потеря и восстановление равновесия. Мастер Морихеи Уэшиба, создатель боевого искусства айкидо, имел рост меньше 5 футов[1] и весил меньше 100 фунтов[2]. Тем не менее он умел сохранять поразительную концентрацию внимания, спокойствие и устойчивость, отражая нападение нескольких противников. Однако он любил повторять ученикам, что не настолько устойчив и не так хорошо сохраняет равновесие, как им, возможно, кажется: «Дело не в том, что я все время сохраняю равновесие, просто я умею так быстро его восстанавливать, что никто не замечает моей неустойчивости».
Равновесие – это подвиг, требующий взаимодействия и координации многих систем точными и сложными способами. Элементы, участвующие в сохранении равновесия, зависят от специфической задачи – стоите ли вы спокойно на месте или прыгаете на одной ноге, а также от условий окружающей среды – стоите ли вы в темноте на скользком льду или на ровном асфальте в яркий солнечный день. В общем, для того чтобы вы не опрокинулись и не упали, согласованно должны работать четыре системы организма: скелетно-мышечная (мышечная сила и гибкость); сенсорная, нервно-мышечная и когнитивная2.
– Скелетно-мышечная система: мышечная сила и гибкость, так же как амплитуда движений в суставах, помогают удерживаться в вертикальном положении и влияют на равновесие.
Значительная мышечная слабость, особенно мышц бедер, голеней и стоп, является главным фактором склонности к падениям, в особенности среди пожилых и старых людей. Мышечная сила снижается на 20–40 % в возрасте от 20 до 70 лет. Имеет место также корреляция между слабостью голеностопных и коленных суставов и риском падений. Гибкость голеностопных суставов, играющая решающую роль в контроле позы, снижается на 50 % у женщин, и на 35 % у мужчин в возрасте от 55 до 85 лет. Кроме того, по мере старения первым делом уменьшается гибкость позвоночника, особенно на разгибание (снижение способности стоять прямо). Действительно, в среднем способность разгибать позвоночник после 70 лет становится на 50 % ниже, чем в 20-летнем возрасте3.
– Сенсорная система: головной мозг получает значительный объем информации, касающейся сохранения равновесия, за счет зрения; за счет сенсоров давления в коже, мышцах и суставах; и за счет вестибулярного аппарата, расположенного во внутреннем ухе.
Зрение, помимо того, что оно позволяет нам улавливать опасность в окружающей среде, играет непосредственную роль в сохранении равновесия; зрение снабжает нервную систему непрерывно обновляющейся информацией о положении и движении частей тела относительно друг друга и окружающего мира. Например, когда человек неподвижно стоит с закрытыми глазами, амплитуда колебаний тела увеличивается на 20–70 %4.
Проприоцеция, которая осуществляется за счет рассеянных по всему телу нервных клеток, чувствительна к механическому давлению, обеспечивает организм дополнительной информацией о положении тела в пространстве и о движениях конечностями. Рецепторы давления, расположенные в подошвах стоп, ощущают, как именно тело контактирует с землей, и определяют, как смещается или отклоняется ваш вес. Обратная связь крайне важна для того, чтобы эти сенсоры давления могли участвовать в сохранении равновесия. Например, если вас кто-то толкнул в бок, то тело мгновенно реагирует смещением в другую сторону. Изменение давления под стопами подает сигнал к движению в тазобедренных, коленных и голеностопных суставах, действия которых необходимы для восстановления равновесия5.
Вестибулярный аппарат во внутреннем ухе также играет важную роль в сохранении равновесия. Внутреннее ухо непрерывно посылает в центральную нервную систему импульсы, которые согласуют участие глаз в координации мельчайших движений. Вестибулярный аппарат организует движения головы и стабилизирует глаза относительно окружающего мира. Кроме того, вестибулярный аппарат посылает сигналы скелетным мышцам, помогающим сохранять вертикальное положение тела.
За счет приобретения опыта тело учится оценивать точность этой информации и в той или иной мере на нее полагается. Этот процесс отбора и интеграции адекватной сенсорной информации называют сенсорной организацией. В нескольких исследованиях показано, что пожилые люди хуже поддерживают положение тела в вертикальном положении, чем молодые, когда на вход сенсорных систем поступает противоречивая информация6.
По мере старения качество входов во всех трех системах ухудшается. Для зрения показано, что способность адаптироваться к темноте, различать объект и фон и воспринимать глубину пространства начинает ухудшаться с 40-летнего возраста; острота зрения снижается, начиная с 50 лет. Попробуйте сделать следующее: встаньте и закройте глаза – вы очень быстро убедитесь в той важной роли, какую зрение играет в сохранении равновесия. Во многих исследованиях показано, что нарушения зрения непосредственно влияют на сохранение равновесия и у пожилых людей вызывают предрасположенность к падениям7.
Механические рецепторы (сенсоры), рассеянные по всему организму, с возрастом теряют чувствительность; время передачи информации в головной мозг увеличивается. Сенсорные дефекты ухудшают количественные, качественные и временные характеристики обратной связи. Например, сенсорная «готовность» в стопах остается стабильной до 40 лет, до шестого десятка она снижается приблизительно на 20 %, а к 80 годам – на умопомрачительные 75 %. Эта утрата сенсорной способности сопровождает такие заболевания, как периферическая диабетическая нейропатия. Исследования показывают, что чем ниже чувствительность подошв, тем сильнее ухудшается способность поддерживать позу8.
И наконец, множественные функции вестибулярной системы тоже ухудшаются с возрастом или вследствие заболеваний. Количество рецепторов, расположенных во внутреннем ухе, сокращается на 40 % после достижения 70-летнего возраста; нервно-мышечные реакции, связанные с этими вестибулярными рецепторами, также ослабляются с возрастом; эти реакции влияют на движения головы и шеи. Помимо этого, вестибулярные дефекты могут возникать вследствие инфекционных поражений ушей, травм головы, рака и приема токсичных лекарств9.
– Нервно-мышечная система: группы мышц часто работают согласованно и координированно, как единое целое; этот процесс называют нервно-мышечной синергией. Эта синергия помогает нам, например, ставить одну стопу впереди другой и, кроме того, делает более эффективной ходьбу. Для того чтобы ее начать, многочисленные мышцы всего тела должны координированно сократиться – это мышцы, расположенные от позвоночника до стоп. Обычно мы используем нервно-мышечную синергию для того, чтобы восстановить положение после его нарушения, скажем, когда мы поскальзываемся на мокром полу. Кроме того, эту синергию используют, когда, например, встают со стула. Опять-таки по мере старения координация этих процессов ослабевает, что создает повышенный риск падений10.
– Когнитивные способности: множество мыслительных процессов взаимодействует с другими внутренними факторами, влияющими на сохранение равновесия. К этим процессам относят страх перед падением, планирование или предвосхищение затруднительной ситуации (ходьба в темноте или по льду) и способность обращать осознанное внимание
