АДАПТИВНАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА

Abstract

CORRECTION OF CHILDREN'S BEARING BY MEANS OF PHYSICAL CULTURE IN VIEW OF CONGENITAL INCLINATIONS TO PERFORMANCE OF HIGH-SPEED WORK AND WORK ON ENDURANCE

V.K. Spirin, Ph.D., lecturer

Velikoluksky state institute of physical culture, Velikie Luki

Key words: posture, scoliosis, tonic vibration reflex, H-reflex, T-reflex, typological peculiarities, reflex excitability, asymmetry of muscular tonus, correcting exercises.

The heightened excitability of motor cells of the spinal cord on the one-sided body was exposed with the pupils of junior school age towards the more powerful of tonic vibration reflex, H-and T reflex. There were no symptoms of posture's scoliosis. The examined pupils were divided into 3 groups in twelve's each. There was one control group and two others were experimental ones. There were no preventive studies with physical exercises directing to posture correcting. As for experimental groups there were studies of this kind twice a week during the whole academic year. The typological peculiarities of pupils weren't taken into account in the first experimental group, but in the second one the children's inborn instincts were taken into account when performing the speed and endurance work.

The investigations had showed that one-sided heightened excitability of motor cells of the spinal cord is the scoliosis's development. The highest preventive effect of posture's correcting was noticed during physical exercises if the inborn instincts towards the performing speed work and endurance work were taken into account.

Коррекция осанки детей средствами физической культуры с учетом врожденных задатков к выполнению скоростной работы и работы на выносливость

Кандидат биологических наук, доцент В.К. Спирин
Великолукский государствен ный институт физической культуры, Великие Луки

Ключевые слова: осанка, нарушение осанки, сколиотическая аномалия осанки, тонический вибрационный рефлекс, Н-рефлекс, Т-рефлекс, рефлекторная возбудимость, асимметрия мышечного тонуса, типологические особенности, корригирующие упражнения.

Нарушение осанки в детском возрасте в определенной степени связано с целым рядом анатомических и функциональных особенностей опорно-двигательного аппарата, в том числе и позвоночника. Формирование позвоночного столба и его функциональное совершенствование занимают весьма длительный период онтогенеза, заканчиваясь к 20-22 годам. В процессе роста и развития ребенка достигают определенной зрелости такие основные функции позвоночного столба, как опора, защита и его подвижность . Каждая из этих функций осуществляется благодаря сложному взаимодействию структурных элементов - позвонков, межпозвоночных дисков, связочно-суставного аппарата и мышц. Нарушения осанки отрицательно влияют на организм растущего ребенка, оказывают неблагоприятное воздействие на условия функционирования внутренних органов, создают условия для проявления других патологических факторов.

Согласно результатам многочисленных исследований позвоночник может быть инициатором различных висцеральных нарушений. У детей с нарушениями осанки снижены физиологические резервы дыхания и кровообращения, соответственно нарушены и адаптивные реакции, что делает детей с аномалиями осанки предрасположенными к заболеваниям легких и сердца [3, 4, 11, 16].

Из литературных данных известно, что 96% из всех отклонений от нормальной осанки у детей школьного возраста связано с дисфункцией и патологическими процессами, происходящими в скелетной мускулатуре, и 4% приходится на долю врожденных сколиоза и кифоза. Обследование учащихся с 1-го по 11-й класс школ г. Москвы выявило, что у 80% всех обследуемых (всего было обследовано около 500 учащихся) регистрируются различные формы нарушения осанки, в основном наличие сколиотической установки позвоночника [7]. Под терминами "сколиотическая установка", или "сколиотическая аномалия осанки", понимают боковое отклонение позвоночника при функциональных нарушениях осанки во фронтальной плоскости. При этом наблюдается асимметрия мышечного тонуса на правой и левой половинах туловища. Установлено, что при формировании дуги искривления в верхней и средней ее частях мышечная активность повышена на стороне выпуклости, а в нижней части - на стороне вогнутости. Основная причина локального мышечного гипертонуса - длительная статическая нагрузка на мышцу с минимальной интенсивностью в течение длительного периода времени [1, 11, 7].

Степень статического напряжения в позвоночнике зависит от соотношения хрящевой и костных тканей. Впервые это было четко сформулировано в работах П.Ф. Лесгафта. Чем моложе ребенок, тем больше у него хрящевой ткани, тем подвижнее и неустойчивее позвоночник, и для удержания такого позвоночника требуется большее статическое напряжение скелетных мышц. В самих мышцах при длительной статической работе ухудшаются условия кровообращения. До тех пор пока идет рост позвоночника, основная нагрузка по удержанию головы и туловища приходится на мышцы. Чем лучше развиты мышцы, тем в лучших условиях находится позвоночник. В повседневной жизни ребенка нагрузки на позвоночник существенно возросли. Дети вынуждены длительное время сохранять позу сидя. В положении сидя без опоры нагрузка на поясничный отдел позвоночника больше, чем в положении стоя с прямой спиной. Зона соединения позвоночника с тазом имеет большое значение для функции всего позвоночника, и к тому же она испытывает большую функциональную нагрузку [12, 7]. В то же время относительно небольшой прирост мышечной массы, слабость мышц, их невысокая статическая выносливость и недостаточное развитие нервных двигательных центров не позволяют длительно выдерживать одну и ту же позу.

Ранняя диагностика функциональных нарушений осанки у детей крайне важна и позволит провести эффективные профилактические мероприятия по коррекции осанки средствами физической культуры, будет препятствовать развитию сколиоза. Под термином "сколиотическая болезнь" подразумевают тяжелое прогрессирующее заболевание позвоночника, характеризующееся боковым искривлением - сколиозом - и скручиванием позвонков вокруг вертикальной оси - торсией. Вместе с позвоночником деформируются грудная клетка и ребра, что влечет за собой нарушения в легких: уменьшение их жизненной емкости и снижение насыщения тканей кислородом. Происходят изменения в сердечно-сосудистой системе [1, 11].

Для проведения эффективных профилактических и лечебно-профилактических мероприятий по коррекции осанки средствами физической культуры необходим метод, позволяющий на ранних стадиях тщательно отслеживать наличие асимметрий мышечного тонуса на правой и левой половине туловища, приводящих к дефектам осанки, а в последующем - и к возникновению заболеваний позвоночника.

В связи с вышесказанным целями нашего исследования были разработка методики ранней диагностики асимметрий мышечного тонуса на правой и левой половине туловища и коррекция осанки средствами физической культуры с учетом типологических особенностей занимающихся и характера проявления тонической активности мышц спины.

Методика. Исследование проводилось на детях младшего школьного возраста, не имеющих стажа занятий в специализированных спортивных секциях, у которых отсутствовали внешние признаки сколиотической аномалии осанки. Обследуемые были разделены на три группы: одну контрольную и две экспериментальные. Каждая группа состояла из 12 человек. Контрольную группу составили дети, с которыми не проводились профилактические занятия физическими упражнениями для коррекции осанки. В обеих экспериментальных группах осуществлялись двухразовые занятия в неделю продолжительностью 75 мин, направленные на коррекцию осанки. В первой экспериментальной группе (экспер. 1) занятия проводились без учета типологических особенностей занимающихся, а во второй (экспер. 2) - с учетом врожденных задатков детей к выполнению скоростной работы и работы на выносливость. Учет врожденных задатков к выполнению скоростной работы и работы на выносливость осуществлялся на основе результатов тестовых упражнений, оценивающих проявление скорости и скоростной силы (бег 30 м и прыжок в длину с места), общей выносливости - по результатам бега на 1000 м [17].

Биоэлектрическая активность симметричных мышц спины (широчайшей и поперечно-остистой) отводилась серебряными накожными биполярными электродами с межэлектродным расстоянием 2 см, усиливалась электромиографом УБФП4-03 и посредством АЦП подавалась в компьютер IBM PC. Н-рефлексы икроножной мышцы (ИМ) вызывали прямоугольными импульсами тока длительностью 1 мс. Мышечные ответы регистрировали накожными электродами с межэлектродным расстоянием 3 см. Для вызова Н-рефлекса стимулирующие электроды помещали в подколенной ямке, в зоне проекции большеберцового нерва. Вызванные ответы ИМ усиливались электромиографом и регистрировались в режиме усреднения на компьютере. Для вызова Т-рефлекса и вибростимуляции мышц спины использовался генератор механических колебаний ГМК-1 "ОКТАВА", управляемый стимулятором ЭСУ-1. Стимулы прямоугольной формы длительностью 5 мс поступали на усилитель мощности и далее на вибростимулятор. От вибростимулятора отходил шток, на конце которого был насажен плоский наконечник, выполненный из оргстекла. Шток с помощью специальных приспособлений подводился к области сухожилий мышц спины и поясничного отдела позвоночника, и вызывался тонический вибрационный рефлекс (ТВР). Вибрация сериями до 10 с наносилась на сухожилия мышц спины по разные стороны от поясничного отдела позвоночного столба. Количество серий ограничивалось появлением тонического вибрационного рефлекса на правой и левой половине туловища.

Для вызова Т-рефлекса подавался прямоугольный одиночный импульс амплитудой 4 мм и длительностью 5 мс. В этом случае на концевой части штока вибростимулятора была закреплена специальная вилка из оргстекла, охватывающая ахиллово сухожилие с двух сторон и передававшая своим основанием механическое воздействие на сухожилие.

ТВР мышц спины, Н- и Т-рефлексы регистрировались в положении лежа на животе на кушетке в состоянии покоя. Электромиограмма, отводимая от мышц спины при развитии ТВР, подвергалась спектральному компьютерному анализу.

Тестирование рефлекторной возбудимости спинного мозга и диагностика осанки осуществлялись в начале и по окончании учебного года, т.е. в начале и по окончании педагогического эксперимента.

Результаты исследования и их обсуждение . У обследуемых детей с помощью прибора Билли - Кирхгофера [9, 10] не было обнаружено искривления позвоночника в боковых направлениях. В положении стоя не фиксировались асимметричное расположение лопаток, надплечий, разная глубина углов талии, перекос таза. Однако даже при отсутствии внешних признаков сколиотической аномалии осанки у детей одинаковые параметры вибрации мышц спины, вызываемой в положении лежа, существенно влияли на развитие ТВР по обе стороны поясничного отдела позвоночного столба. Это выражалось в различных латентных периодах развития ТВР в мышцах спины с левой или правой стороны и неодинаковой мощности биоэлектрической активности, развивающейся при действии вибрационного стимула. Пример осциллографической записи, показывающий асимметрию развития ТВР, представлен на рис. 1.

ТВР называют медленно и плавно развивающееся сокращение скелетных мышц, вызванное непрерывным вибрационным раздражением ее сухожилия [19, 20]. ТВР причисляют к полисинаптическим рефлексам. Возбуждение механорецепторных окончаний под действием непрерывной вибрации активирует мотонейроны не только раздражаемой мышцы, но и соседних сегментов спинного мозга через сеть вставочных интернейронов [6, 10, 15, 18]. Более выраженное проявление ТВР мышц спины на правой стороне свидетельствует о повышенной возбудимости соответствующих рефлекторных центров, включающих как двигательные, так и вставочные нейроны, обслуживающие эти мышцы, снижение порога возбудимости соответствующих двигательных центров.

Для более детального анализа суммарная ЭМГ-активность подвергалась спектральному анализу. Его смысл заключался в разложении миограммы на составляющие ее частотные компоненты. Это позволило качественно и количественно оценить изменения, возникающие в рефлекторной электрической активности мышц при вибрации. На рис. 2 представлены графики частотных характеристик ЭМГ-активности симметричных мышц спины. Видно, что частотные составляющие спектра в диапазоне до 60 Гц в обеих мышцах не имеют существенных различий. В диапазоне от 80 до 150 Гц отчетливо заметна более высокая амплитуда компонентов в правой мышце, что указывает на ее повышенную активность.

Рис. 2. Графическая запись частотных характеристик ЭМГ поясничного отдела мышц спины с использованием анализа Фурье у обследуемого С-ва с правой и левой половин туловища

Обнаруженная асимметрия развития ТВР в мышцах спины не была проявлением только локального феномена, связанного с изменением функционального состояния данной конкретной мышцы. Так как мышцы спины участвуют в поддержании вертикальной стойки, вполне логичным было предположение о возможном изменении системы регуляции постуральных механизмов. Это предположение проверялось в исследованиях по изучению рефлекторной активности мотонейронов мышц голени, обеспечивающих поддержание вертикальной стойки. С этой целью были изучены характеристики рефлекторной возбудимости мотонейронов икроножной мышцы левой и правой ноги при вызове Н - и Т- рефлексов. Выраженность амплитудных (вольтажных) характеристик указанных рефлексов свидетельствовала о возбудимости мотонейронных ядер, которые находятся под влиянием нисходящих структур, сегментарных рефлекторных путей и сигналов от проприорецепторов [18, 10, 5, 6]. Сравнительный анализ рефлексов, возникающих в левой и правой ноге при одинаковых параметрах стимулирующих воздействий, выявил их существенные различия. Оказалось, что на той стороне туловища, где ТВР был повышен, соответственно была повышена амплитуда Н- и Т-рефлексов. Результаты проведенных исследований представлены на рис. 3.

Рис. 1. Регистрация ЭМГ мышц спины с правой (верхняя запись) и левой (нижняя запись) половины туловища при одновременном вызове ТВР мышц у обследуемого С-ва

Эти различия достигали достоверно значимого уровня (р<0,05), что указывает на более высокую возбудимость двигательных центров на одной из половин туловища.

Результаты проведенных исследований позволяют предположить, что дисбаланс рефлекторной возбудимости нервных двигательных центров по разные стороны позвоночного столба приводит к асимметрии мышечного тонуса на правой и левой половине туловища в области поясничного отдела, которые в последующем могут привести к сколиотической аномалии осанки у детей

С целью проверки указанного предположения был проведен педагогический эксперимент. С детьми, отнесенными к контрольной группе, не проводились занятия профилактической направленности на коррекцию осанки. В экспериментальных группах в течение учебного года три раза в неделю проводились профилактические занятия с использованием симметричных и асимметричных корригирующих упражнений.

К симметричным корригирующим упражнениями относятся гимнастические упражнения, при которых сохраняется срединное положение линии остистых отростков. Асимметричные корригирующие упражнения позволяют подобрать исходное положение и мышечную тягу соответствующих мышц конкретно на данный участок позвоночника [11]. В нашем случае акцент делался на мышечных группах поясничного отдела позвоночного столба. 85% от общего объема физической нагрузки приходилось на симметричные корригирующие упражнения, 15% - на асимметричные. В первой экспериментальной группе интенсивность выполнения упражнений была одинакова для всех и стандартизировалась командой педагога. Во второй экспериментальной группе при определении интенсивности выполнения упражнений учитывались врожденные задатки детей к выполнению скоростной работы и работы на выносливость.

Количество повторений и интервал отдыха между сериями упражнений зависели от функциональных возможностей занимающихся, интенсивности работы и регулировались частотой сердечных сокращений (ЧСС). Восстановление ЧСС до 100-110 уд/мин свидетельствовало о готовности занимающихся к выполнению следующей серии упражнений корригирующей направленности. При выполнении физических упражнений сердечный пульс находился в диапазоне 125-170 уд/мин. При необходимости, с целью улучшения контроля над срединным положением позвоночника, остистые отростки отмечали раствором йода, а одежда на занятиях позволяла оставлять спину открытой.

Рис. 3. Вольтажные показатели Н- и Т-ответов по разные стороны позвоночного столба (пояснение в тексте)

В конце учебного года, на момент окончания педагогического эксперимента, дети контрольной и экспериментальных групп проходили повторное обследование на наличие или отсутствие признаков сколиотической аномалии осанки. С помощью Н-, Т-рефлексов, ТВР сравнивалась рефлекторная возбудимость двигательных центров спинного мозга, правой и левой половины туловища.

Результаты исследований выявили, что к концу учебного года из 12 учащихся контрольной группы у 7 (58,3%) регистрировались дефекты осанки в виде сколиотической установки позвоночника. В экспер. 1, где занятия проводились без учета типологических особенностей занимающихся, у троих (25%) детей регистрировалась сколиотическая аномалия осанки. В экспер. 2 проведение занятий с учетом врожденных задатков детей к выполнению скоростной работы и работы на выносливость позволило снизить количество случаев сколиотической установки позвоночника до одного (8,3%) ребенка (см. таблицу). У детей с нарушением осанки выраженность асимметрии мышечного тонуса на правой и левой половине туловища существенно выросла и была заметно больше, чем у детей, не имеющих фронтального изгиба позвоночника. По отношению к контрольным величинам разница в амплитудных характеристиках ТВР, Н- и Т-рефлексов на одной из сторон туловища по отношению к другой заметно увеличилась.

В экспер. 1, где занятия проводились без учета индивидуальных особенностей занимающихся, рефлекторная возбудимость двигательных центров спинного мозга по обе стороны позвоночного столба выровнялась у 4 (33,3%) детей. На момент окончания педагогического эксперимента в другой экспериментальной группе (экспер. 2) применение корригирующих упражнений с учетом типологических особенностей занимающихся позволило снизить количество детей с односторонней повышенной рефлекторной возбудимостью до 6 (50%). Характеристики электромиограммы при вызове ТВР и амплитудные величины Н- и Т-рефлексов на правой и левой половине туловища существенно не отличались.

Результаты педагогического эксперимента по профилактике осанки детей средствами физической культуры

Полученные данные позволяют утверждать, что ТВР поясничного отдела мышц спины в комбинации с Н-, Т-рефлексами надежно не только информируют о начальной стадии асимметрии мышечного тонуса правой и левой половины туловища, но и позволяют оценить профилактическую эффективность применяемых комплексов корригирующих упражнений.

Проведенное исследование выявило, что оздоровительная эффективность упражнений, корригирующих осанку, заметно больше, если они применяются с учетом врожденных задатков детей к выполнению скоростной работы и работы на выносливость. Это заключение согласуется с результатами исследований В.Г. Никитушкина и В.К. Спирина (2001), в которых изучался оздоровительный эффект физической тренировки у детей с выраженной аэробной и анаэробной работоспособностью.

Выводы: 1. Односторонняя повышенная возбудимость моторных ядер спинного мозга является инициатором развития сколиотической аномалии осанки. Тонический вибрационный рефлекс в комбинации с Н- и Т-рефлексами надежно информирует о начальной стадии возникновения асимметрии мышечного тонуса по обе стороны позвоночного столба и позволяет оценить профилактическую эффективность применяемых комплексов корригирующих упражнений.

2. Комплексы физических упражнений по коррекции осанки целесообразно проводить с учетом врожденных задатков детей к выполнению скоростной работы и работы на выносливость.

Литература

1. Бородич Л.А., Назаров Р.Д. Занятия плаванием при сколиозе у детей и подростков. - М.: Просвещение, 1988. - 75 с.

2. Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. М.,1979.- 279 c.

3. Веселовский В.П., Ладыгин А.П., Романов В.М., Ильин В.П., Богоявленский В.Ф. Вертеброгенные торакальгические синдромы с висцеральными проявлениями /Третий съезд невропатологов Белоруссии. -Минск, 1986, с. 47 - 49.

4. Войтаник С.А. Мануальная терапия вертеброгенных торакалий с вегетативно-висцеральными проявлениями: Автореф. канд. дис. М.,1986. - 22 с.

5. Герасименко Ю.П., Романов С.П. Методика исследования проприоцептивных рефлексов у человека/В кн. Проблемы физиологии движений. - Л.: Наука, 1980, с.136-148.

6. Герасименко Ю.П. Спинальные механизмы регуляции двигательной активности в отсутствие супраспинальных влияний: Автореф. докт. дис. СПб, 2000. - 35 с.

7. Гришин Т.В., Никитин С.В. Методы профилактики нарушений осанки у детей в общеобразовательных школах //Вестник гильдии протезистов-ортопедов, 2000, № 3, с. 38-42.

8. Зайцева В.В. Методология индивидуального подхода в оздоровительной физической культуре на основе современных информационных технологий: Автореф. докт. дис. М.,1995. - 47 c.

9. Кураев Г.А. Физическое развитие: оценка состояния соматических систем организма человека в онтогенезе. Ростов-на-Дону,1999. - 110 с.

10. Латаш М.Л., Гурфинкель В.С. Вибрационный тонический рефлекс и положение тела. Физиология человека, 1976. Т.2, № 4, с. 593-598.

11. Ловейко И.Д., Фонарев М.И. Лечебная физическая культура при заболеваниях позвоночника у детей. - Л.: Медицина, 1988. - 143 с.

12. Минц Е.И. Физиолого-биомеханический анализ функционального состояния опорно-двигательного аппарата спортсменов: Автореф. канд. дис. Краснодар, 1999. - 24 с.

13. Никитушкин В.Г., Спирин В.К., Лапшин А.Н. Оздоровительный эффект тренировки у детей с выраженной аэробной и анаэробной работоспособностью //Сб. науч. тр. ВНИИФК 2000 г. - М.: ВНИИФК, 2001, с.146 - 156.

14. Спирин В.К., Городничев Р.М. Развитие теории оздоровительной физической культуры индивидуальной направленности для детей разного возраста //Матер. V Российского национального конгресса с международным участием. - СПб., 2000, с. 208 - 209.

15. Шапков Ю.Т. Двигательные единицы скелетных мышц человека. - Л.: Наука, 1983. - 250 с.

16. Трошин В.Д. Нейровисцеральные расстройства. Диагностика, лечение и профилактика //Науч. тр. III Междунар. конгресса вертеброневрологов. Казань, 1993, с. 38.

17. Хасин Л.А., Громыко В.В., Рафалович А.Б. Тест для определения уровня физической подготовленности учащихся (7-17 лет) . Малаховка,1999. - 73 с.

18. Hagbarth K-.E., Eklund G. Motor effects of vibratory muscle stimul in man. Zn: Muscular Afferents and Motor Control. Ed. R. Granit. Stockholm, 1996, р.177-186.

19. De Gail P., Lance J.W., Neilson P.D. Different effects on tonic and phasic reflex mechanisms produced by vibration of muscles in man. J. Neurol. Neurosurg. Psychiat., 1966, 29, №1, р.1-11.

20. Hendrie A., Lee R.G. Selective effects of vibration on human spinal and long-loop reflexes. Brain res., 1978, 157, № 2, р. 369-375.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна!