Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет sergeyr ([info]sergeyr)
@ 2008-12-25 09:36:00


Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
Entry tags:дыбр

Наблюдал на себе сегодня загадочный эффект.

Обычно я с утра когда не выспался, то глаза, конечно, слипаются как только перестаю двигаться, но при этом не засыпаю. Если я в это время в транспорте, то при попытке подремать сразу начинает подташнивать, так что остаётся только держать глаза открытыми. Если же удаётся где-то прилечь, то сознание проясняется за считанные секунды именно после того, как закрываю глаза.

Но это обычно. Обычно я не сплю в _начале_ ночи, а вот сегодня - продрых с 12-ти до 3-х. И оказалось что эффект невыспанности при этом почему-то намного убойней - в маршрутке я, невзирая на все попытки не расслабляться, через каждые несколько секунд засыпал. Тушка при этом начинала падать - либо колено подгибалось (почему-то всегда только одно), либо туловищщщще заваливалось вперёд (сгибаясь в пояснице).
И тут немедленно срабатывал какой-то аварийный рефлекс - тушка, не приходя в сознание, дёргалась обратно в устойчивое вертикальное положение. Сам я просыпался когда тушка уже выравнивалась, заваливания и начального этапа выравнивающего рывка в моторной памяти уже не оставалось, но окончание рывка ещё чувствовалось, т.е. я приходил в сознание в тот момент, когда мышцы как раз расслаблялись после рывка.
Но что интересно - рефлекс срабатывал чрезвычайно точно, тушку совершенно не бросало в противоположную сторону.
Интересно, как он мог сформироваться, если засыпать стоя для меня - совершенно уникальное явление за всё то время, когда тушка имеет более-менее нынешние пропорции? Т.е. в раннем детстве я просто не помню засыпал ли я так, но в любом случае тогдашние рефлексы не могли законсервироваться и настолько безошибочно срабатывать сейчас, когда пропорции радикально изменились. Т.е. если этот рефлекс сохранился с тех времён, то это значит что он постоянно подстраивается под текущие пропорции, мышечную массу и тонус мышц и прочая? (Но как? Он же не тренируется на практике, т.е. это требует наличия в моске чрезвычайно точной массо-габаритной модели собственной тушки.) А если не с тех времён сохранился, то как вообще мог сформироваться? Тем более что реакция и координация движений у меня вообще-то хреновые - а тут вдруг такая бессознательная скорость и точность, что аж жаба давит.



(Читать комментарии) - (Добавить комментарий)


[info]nicksakva@lj
2008-12-26 07:32 (ссылка)
Вот еще одна интересная статья из википедии Стояние (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%B8%D0%B5).
Там в основном о механике этого занятия.
====
Дирекционная ось на скелете нормально построенной конечности проходит через середины тазобедренного, коленного и голеностопного суставов, а все длиннотные и угловые параметры (длины костей голени, бедра, угол физиологического вальгуса и шеечно-диафизарный угол) скоррелированы между собой таким образом, чтобы в норме дирекционная ось определяла расположение трех суставов на одной прямой.
Стоящее тело человека можно представить в виде простой двухсегментной модели: стопа — жесткий проксимальный сегмент — тело. Соединяет эти два звена голеностопный сустав, относительно его центра тело имеет одну степень свободы: наклон вперед, наклон назад... Опорно-двигательной системе свойственна саморегуляция, то есть координационный акт, когда отклонение от оптимального положения служит сигналом для восстановления утраченного оптимума. ...
Избыточные степени свободы при стоянии устраняются за счёт упомянутого выше механизма выстраивания суставов строго по диррекционной оси, за счет положения замыкания суставов, за счёт несоосности суставов.
====
То есть в соответствии с этим описанием при стоянии суставы "замыкаются" в "нулевом" положении. Тогда единственным регулирующим параметром, обеспечивающим равновесие, остается напряжение мышц, регулирующих угол стопа-тело, отклонение от вертикали при закрытых глазах измеряется видимо вестибулярным аппаратом. То есть достаточно простейшего регулятора обратной связи, причем точный подбор коэффициента при возвращающем усилии не требуется. Таким образом по тревоге от вестибулярного аппарата достаточно "замкнуть" суставы и включить обратную связь на голеностоп. Необходимость подключения обучаемых элементов нервной системы не просматривается.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]sergeyr@lj
2008-12-26 07:35 (ссылка)
> причем точный подбор коэффициента при возвращающем усилии не требуется

Ещё раз повторяю - я не вижу каким образом это следует из всего что ты пишешь.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


(Анонимно)
2008-12-26 20:16 (ссылка)
Попробую еще разок (последний ;) )
Рассмотрим следующий простой алгоритм.
Пусть по тревоге "потеря устойчивости" происходит следующее.
1)Все суставы, кроме голеностопных, простым напряжением всех мышц "запираются" в "нулевом" положении. При этом тело фиксируется в выпрямленном положении. Очевидно, для этого знание массогабаритов не требуется. Достаточно напряжения мышц по "нефорсированному" максимуму.
2) В голеностопном суставе включается простейший алгоритм обратной связи. Приблизительно следующий.
Пусть u - угол наклона тела. Тогда без напряжения голеностопных мышц при не слишком больших отклонениях (при sin(u)~u) падение тела описывается простым дифференциальным уравнением:
d2u/dt2 = k u (где k = 2g/l, g - 9.81м/2, l - высота человека)

Голеностоп сопротивляется падению по скорости (с коэффициентом a)и по величине угла (с коэффициентом b).
d2u/dt2 = k u - a du/dt - c u

В итоге получаем обычное уравнение колебаний с трением:
d2u/dt2 + a du/dt + (c-k)u = 0

Его решения в зависимости от соотношения коэффициентов:
u = exp(-at/2) A exp(qt/2)+B exp(-qt/2)) при q2 = a2-4(c-k) > 0
u = exp(-at/2) A sin(q(t-t0)/2) при q2 = a2-4(c-k) < 0

Легко видеть, что для выравнивания (u->0) достаточно выполнения условия c > k
При этом колебания возле вертикали тем меньше, чем больше a.

То есть для выравнивания за счет голеностопа по приведенному выше простейшему алгоритму настройка на точные массогабариты действительно не требуется. Для быстрейшего выравнивания надо давать максимальные значения коэффициентов ("максимальные усилия") как по каналу угла, так и по каналу скорости.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]sergeyr@lj
2008-12-27 04:36 (ссылка)
> При этом колебания возле вертикали тем меньше, чем больше a.

Ник, я же уже сказал, что колебаний не заметил вообще. Это, конечно, не значит что их не было, но характер колебаний при этом уравнении я знаю - он-то мне и привычен по обычному покачиванию на пятках при потере равновесия. А вот в этом случае был не он, что я и пытаюсь втолковать уже второй день.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]nicksakva@lj
2008-12-27 05:41 (ссылка)
"А вот в этом случае был не он"

А ты обрати внимание на первое решение. При нем как раз колебаний нет, а есть выход по экспоненте ~exp(-(c-k)t). Переключение же между решениями может происходить только за счет изменения значения коэффициента a(при скорости), что вполне логично. Коэффициент этот обеспечивается мышечными усилиями, так что большее значение требует больших энергозатрат. Поэтому при контролируемом длительном стоянии используется минимальное значение в "экономном режиме", с колебаниями. А при неконтролируемой потере устойчивости для ее скорейшего (по экспоненте) восстановления лучше перестраховаться и дать кратковременно максимальное значение в "аварийном режиме". А массогабаритная информация при этом не нужна.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]sergeyr@lj
2008-12-27 05:44 (ссылка)
А, вот теперь понятно. Действительно, похоже что именно по этому механизму и работало.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]sergeyr@lj
2008-12-30 05:54 (ссылка)
Что-то всё равно не сходится. От коэффициентов-то оно зависит, но откуда тушка могла это соотношение вычислить?

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]nicksakva@lj
2009-01-03 10:51 (ссылка)
В аварийном режиме для экспоненциального выхода на равновесие не нужно ничего вычислять. Надо давать максимальное значение a, который только может выжать голеностоп при "штатном" (для обычного стояния) значения c.

У тебя даже алгоритм не перестает работать. То есть ты стоишь и колеблешься себе при минимальном значении a. Вестибулярный аппарат контролирует ускорение и отклонение от вертикали. Как только какой-то из этих параметров превышает опасное значение, дается сигнал тревоги (побудки), сигнал на напряжение-фиксацию всех мышц "на нейтралку" и форсаж коэффициента а на голеностопе. На самом деле скорее всего вот этот самый "форсаж "а" на голеностопе" - это та же самая команда фиксации мышц "на нейтралку". Просто именно она оказывается самой существенной с точки зрения восстановления равновесия. Тушке нужно знать одно: при аварии максимально напрячь все мышцы. И этого, как следует из решения уравнения коллебаний, вполне достаточно.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]sergeyr@lj
2009-01-03 11:38 (ссылка)
Не понимаю я как это на реальном скелете работает. Если просто фиксируется положение скелета в заранее фиксированном и независимом от величины отклонения положении, то при выходе из наклона вперёд тушка должна при этом становиться на носок и откачиваться назад - но тогда в момент выхода из сонного состояния я должен был бы чувствать всё то же отшатывание назад, коего не было. А если положение скелета фиксируется не в заранее фиксированном положении, то как расчитывается нужное?

(Ответить) (Уровень выше)


(Читать комментарии) -