Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности состояния физиологических изгибов позвоночника и показателей внешнего дыхания у детей 7 - 10 лет с различными типами осанки

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Шалавина, Анна Сергеевна, Казань

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Шалавина Анна Сергеевна

ОСОБЕННОСТИ СОСТОЯНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ИЗГИБОВ ПОЗВОНОЧНИКА И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ У ДЕТЕЙ 7-10 ЛЕТ С РАЗЛИЧНЫМИ ТИПАМИ ОСАНКИ

03.00.13 - физиология человека и животных

Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

заслуженный деятель науки РТ, д.б.н., профессор Ситдиков Ф.Г.;

Научный консультант:

заслуженный работник физической культуры РТ, к.п.н., доцент Арсланов В.А.

Казань - 1999

О ГЛАВЛ Е Н И Е

Стр.

ВВЕДЕНИЕ............................................................................................. 5

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................ 10

ГЛАВА 1. Опорно-двигательный аппарат, осанка и влияние её нарушений

на функционирование развивающихся систем организма детей...... 10

1.1. Анатомо-физиологические особенности опорно-двигательного аппарата и функции внешнего дыхания у детей младшего школьного возраста.............................................................. 10

1.2. Условно-рефлекторная сущность осанки, её внешние признаки

и здоровье.............................................................. ........................17

1.3. Факторы, способствующие нарушениям осанки и их распространенности..........................................................................................................................27

1.4. Методы контроля и диагностики за состоянием осанки..........................35

1.5. Формирование осанки и коррекция её нарушений.................... 37

ГЛАВА 2. Организация и методы исследования........................................... 41

2.1. Организация исследования................................................... 41

2.2. Методы исследования........................................................... 42

2.2.1. Исследование осанки во фронтальной и сагиттальной плоскости......................................................................... 42

2.2.2. Оценка типологических признаков осанки по сагиттальным изгибам позвоночника........................................................ 43

2.2.3. Методика оценки состояния, развития и функциональной подготовленности свода стопы............................................. 44

2.2.4. Исследования функционального состояния внешнего дыхания

у детей 7-10 лет.............................................................. 46

2.2.5. Статистическая обработка результатов................................ 49

ГЛАВА 3. Особенности состояния внешних признаков осанки....................... 50

3.1. Возрастно-половые особенности физического развития детей

младшего школьного возраста............................................... 50

3.1. 1. Характеристика показателя длины позвоночного столба....... 52

3.2. Состояние естественных физиологических изгибов позвоночника

в сагиттальной плоскости...................................................... 59

3.3. Классификация типов осанки по сагиттальным изгибам позвоночника в зависимости от его длины............................... 64

3.4. Распределение детей по типам осанки.................................... 77

3.5. Характеристика внешних признаков осанки во фронтальной плоскости у детей 7-10 лет.................................................. 80

3.6. Состояние внешних признаков осанки во фронтальной плоскости у детей с различными её типами............................ 90

ГЛАВА 4. Состояние, развитие и подготовленность свода стопы детей

7-10 лет.................................................................................... 93

4.1. Возрастно-половые особенности показателей, характеризующих уплощённость продольного свода стопы.................................. 94

4.2. Распределение детей на группы по качественным признакам уплощённости свода стопы...... .............................................. 98

4.3. Реакция свода стопы при различных режимах её нагрузки......... 104

4.4. Функциональная подготовленность свода стопы у детей 7-10 лет............................................................................... 112

ГЛАВА 5. Типы осанки и показатели внешнего дыхания у детей 7-10 лет......... 117

5.1. Особенности внешнего дыхания у детей младшего школьного возраста............................................................................... 119

5.2. Состояние внешнего дыхания у детей с различными типами осанки................................................................................. 123

5.3. Корреляционный анализ показателей осанки и внешнего дыхания у детей 7 - 10 лет.................................................... 136

ЗАКЛЮЧЕНИЕ....................................................................................... 140

ВЫВОДЫ................................................................................................ 148

ЛИТЕРАТУРА.......................................................................................... 151

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ОДА - опорно-двигательный аппарат

У - уплощенность свода стопы

Уо - относительная уплощенность свода стопы

У 0% - уплощенность свода стопы в безнагрузочном состоянии

У 50% - уплощенность свода стопы при нагрузке массой тела в 50%

У 100% - уплощенность свода стопы при нагрузке массой тела в 100%

КаУ - коэффициент асимметрии уплощенности свода стопы

Кфа - коэффициент функциональной амплитуды уплощенности свода стопы

ЖЕЛ - жизненная емкость легких при спокойном дыхании, л

ДО - дыхательный объем легких, л

ЧД - частота дыхания, ц/мин

МОД - минутный объем дыхания, л/мин

Ровыд - резервный объем выдоха, л

РОвд - резервный объем вдоха, л

ФЖЕЛ - форсированная жизненная емкость легких выдоха, л. Определяется при форсированном (резком) выдохе;

ОФВ 1 - объем форсированного выдоха за 1с, л. Определяется при форсированном выдохе

ОФВ1/ЖЕЛвд - отношение ОФВ1 к ЖЕЛвд (тест Тиффно). Определяется по формуле

ПОС - пиковая объемная скорость, л/с. Определяется при форсированном выдохе МОС25 - мгновенная максимальная объемная скорость после выдоха 25% ФЖЕЛ, л/с. Определяется при форсированном выдохе

МОС50 - мгновенная максимальная объемная скорость после выдоха 50% ФЖЕЛ, л/с. Определяется при форсированном выдохе

МОС75 - мгновенная максимальная объемная скорость после выдоха 75% ФЖЕЛ, л/с. Определяется при форсированном выдохе

СОС 25-75 - средняя объемная скорость выдоха от 25% до 75% ФЖЕЛ, л/с СОС 75-85 - средняя объемная скорость выдоха от 75% до 85% ФЖЕЛ, л/с МВЛ - максимальная вентиляция легких при частом дыхании, л/мин

ДОмвл - дыхательный объем при определении МВЛ, л ЧДмвл - частота дыхания при определении МВЛ, л/мин

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. В настоящее время под влиянием многочисленных факторов социально-экономического характера наблюдается снижение жизненного уровня населения, ослабление инфраструктуры здравоохранения, образования и культуры, ухудшение положения детей, возможности их жизнеобеспечения, развития и социализации (А.Г.Комков, 1998). Как следствие этого происходит снижение уровня здоровья, физического развития, физической и функциональной подготовленности детей и подростков (Л.И.Лубышева, 1996; А.Д.Димитриев, 1996; В.П.Моченов, 1997; Ю.Н.Вавилов, А.Ю.Вавилов, 1997; Л.А.Семенов, С.В.Исаков, 1998).

Не случайно в отечественных и зарубежных исследованиях всё больший интерес проявляется к проблеме адаптации развивающего детского организма к умственным и физическим нагрузкам (Р.А.Абзалов, 1971, 1985; С.В.Хрущев, 1980; Р.А.Шабунин, 1981; Ф.Г.Ситдиков с соав., 1986; Ю.С.Ванюшин, 1986; С.И.Русинова, 1989; А.В.Крылова, 1990; Н.И.Шлык, 1991; И.О.Тупицин, И.Г. Андреева, 1998).

Среди встречающихся отклонений в состоянии здоровья и физического развития учащихся, значительное место занимают различные функциональные нарушения осанки и деформации свода стопы. Частота таких нарушений среди школьников составляет от 50 до 85 % обследуемых детей (А.А.Путилова, 1967; Е.Н.Аксёнова, 1973; А.Д.Дубогай, 1973; Р.И.Слугин, 1974, В.А.Арсланов, 1985; Г.В.Егоркин, 1996 и др.). Известна связь запущенных форм нарушений осанки с состоянием функционирования других систем, которые негативно отражаются на их деятельности. В числе их сердечно-сосудистая система, аппарат внешнего дыхания, зрение и др. (З.В. Нахрова, 1969; В.Б. Овсянников, 1974; З.А. Ляндрес, О.П.Зайдель, 1977; Л.Н.Волгина, 1986 и др.).

Различные виды отклонений осанки, так или иначе, связаны с позвоночником - основой человеческого тела, его фундаментом. От формы позвоночника, его длины, строения зависит внешний вид, рост и анатомическое строение. Эволюционное биомеханическое и анатомическое строение и развитие опорно-двигательного аппарата позволяют ему * обеспечивать согласованное функционирование своих многочисленных звеньев, создавать условия работы другим системам и организму в целом. В то же время, являясь частью функционирующего организма, опорно-двигательный аппарат, и особенно его

основа - позвоночник, нуждаются в пристальном наблюдении за его состоянием, так как морфологический статус человека во многом предопределяет его функциональные возможности (Г.С.Туманян, Э.Г.Мартиросов, 1976).

Повышение прочности позвоночника к вертикальным нагрузкам обеспечивают существующие в нормальном позвоночнике физиологические искривления в виде шейного лордоза, грудного кифоза и поясничного лордоза. Детскому позвоночнику свойственна наибольшая степень мобильности и физиологическая нестабильность. Вследствие чего на всем периоде роста опорно-двигательного аппарата в процессе его развития под воздействием различных факторов могут формироваться нежелательные отклонения от нормы внешних признаков осанки, характеризующих ее как во фронтальной, так и в сагиттальной плоскости. Среди наиболее значимых факторов, влияющих на состояние осанки, для детей младшего школьного возраста могут быть: недостаточное физическое развитие; низкая двигательная активность; отсутствие сформированных навыков правильной осанки и неблагоприятные условия окружающей среды (А.Н.Буровых, 1967; М.В.Антропова, 1976; В.Д.Чаклин, Е.А.Абальмасова, 1973; С.В.Хрущёв, 1978; В.С.Шаргородский, 1980; И.Д.Ловейко, 1982; П.С.Брэгг, Р.Нордемар, 1994).

В условиях интенсификации учебно-воспитательного процесса, возрастающего информационного поля, умственных и физических нагрузок, воздействия эколого-экономических условий на развитие детского организма и здоровья становится очевидным и необходимым поиск наиболее рациональных средств и методов организации жизнедеятельности детей и подростков.

В связи с выше изложенным, нам представляется весьма актуальными: исследования, направленные на дальнейшее изучение анатомо-физиологических и возрастно-половых особенностей состояния и развития опорно-двигательного аппарата (ОДА), совершенствование методических основ изучения и диагностики состояния осанки; разработки четких критериев классификации типов осанки и ее оценки, совершенствование методик коррекции выявляемых отклонений ОДА, исследования важнейших физиологических систем организма, в зависимости от состояния осанки.

Целью настоящей работы является: изучение анатомо-типологических особенностей физиологических изгибов позвоночника в сагиттальной плоскости, и

на их основе исследование состояния опорно-двигательного аппарата и внешнего дыхания у детей 7-10 лет.

Задачи исследования:

1. Изучить возрастно-половые особенности состояния внешних признаков осанки во фронтальной и сагиттальной плоскости у детей младшего школьного возраста.

2. Определить характерные признаки типов осанки по физиологическим изгибам позвоночника в сагиттальной плоскости в зависимости от его длины.

3. Разработать качественные и количественные оценочные шкалы для классификации типов осанки детей 7-10 лет.

4. Выявить распространенность нарушений осанки во фронтальной и сагиттальной плоскости у школьников.

5. Изучить состояние, развитие и подготовленность свода стопы при различных силовых нагрузочных режимах у детей 7-10 лет.

6. Исследовать состояние вентиляции легких по показателям внешнего дыхания у детей 7-10 лет с различным типом осанки.

Научная новизна данного исследования состоит в том, что впервые:

1. Изучены возрастно-половые особенности состояния естественных, физиологических изгибов позвоночника в сагиттальной плоскости в зависимости от его длины у детей 7-10 лет.

2. Разработана и представлена классификация типов осанки и критерии количественной и качественной оценки сагиттальных физиологических изгибов позвоночника для детей младшего школьного возраста.

3. Исследовано состояние ОДА и функции вентиляции легких по показателям внешнего дыхания в зависимости от типа осанки.

4. Показано, что в период роста и развития опорно-двигательного аппарата, данные, характеризующие длину позвоночника и величины шейного и поясничного лордозов, являются основными, информативными источниками для классификации типа осанки и оценки ее состояния.

5. Выявлена частота распространенности классифицируемых типов осанки по состоянию физиологических изгибов позвоночника в сагиттальной плоскости.

6. Установлено, что у детей с отклонениями шейного изгиба позвоночника наблюдаются наименьшие значения лёгочных объёмов по сравнению с детьми, не имеющими нарушений и детьми с изменениями осанки в поясничном отделе.

Положения, выносимые на защиту:

1. Классификацию типов осанки, учитывающую возможные варианты её состояния необходимо систематизировать на основе естественных физиологических изгибов позвоночника и его длины.

2. При изменении внешних признаков осанки в сагиттальной плоскости выявляется положительная корреляционная связь между показателями шейного, поясничного лордозов и внешнего дыхания.

Научно-практическая значимость. Полученные данные достаточно большой выборке детей 7-10 лет (1104), характеризующие состояние и уровень развития у них физиологических сагиттальных изгибов позвоночника в зависимости от его длины, пола и возраста, позволили разработать классификацию типов осанки и критерии оценки классифицируемых признаков. Разработанные оценочные шкалы типов осанки позволяют по данным длины позвоночника, величине шейного и поясничного лордоза классифицировать тип осанки, что дает основание более углубленно и конкретно оценивать состояние позвоночника, дифференцированно подходить к выбору лечебно-педагогических мер.

Результаты настоящего исследования расширяют представление о возрастно-половых особенностях состояния опорно-двигательного аппарата и функции внешнего дыхания детей 7-10 лет в период их адаптации к режиму обучения в школе. Они также могут использоваться в теоретических и практических курсах по возрастной физиологии, физиологии спорта, биомеханике, врачебном контроле, спортивной медицине, теории и методике физического воспитания, валеологии. Сведения, характеризующие индивидуальные типологические особенности осанки, могут использоваться при ориентации детей к занятиям конкретным видом спорта, позволяют с большей степенью достоверности проводить раннюю диагностику состояния осанки, осуществлять ее классификацию, целенаправленно проводить коррекцию отклонений в ОДА и его функционального состояния, дифференцировать нагрузочные режимы при использовании физических упражнений.

Апробация работы. Основные результаты исследования доложены и представлены на: итоговых научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Казанского педагогического университета (19951998гг.); первой Всероссийской конференции "Научно-методические основы формирования физического и психического здоровья детей и молодежи", г.Екатеринбург, 1996г.; Всероссийском симпозиуме и школе-семинаре молодых ученых и учителей "Растущий организм: Адаптация к физической и умственной нагрузке", г.Казань, 1998г.; научно-практической конференции "Школьное образование и здоровье", г.Казань, 1996, 1998 гг.

Реализация результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 10 работ. Материалы диссертации используются: на занятиях по физическому воспитанию и возрастной физиологии в учебно-тренировочном процессе и врачебном контроле в Казанском педагогическом университете, в Камском институте физической культуры г.Н.Челны, а также в школах № 8, 12, 143 г.Казани на уроках валеологии, биологии и физической культуры.

Структура диссертации. Диссертация объемом 173 страниц состоит из введения, обзора литературы, описания организации и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов, списка используемой литературы. Список литературы включает 278 названий, из них 246 -отечественных авторов, авторов из ближнего зарубежья и 32 иностранных авторов. Диссертация содержит 29 рисунков и 19 таблиц.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ, ОСАНКА И ВЛИЯНИЕ ЕЁ НАРУШЕНИЙ НА ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ РАЗВИВАЮЩИХСЯ СИСТЕМ ОРАНИЗМА ДЕТЕЙ

I

1.1. Анатомо-физиологические особенности ОДА и аппарата дыхания у детей младшего школьного возраста

Дети растут и развиваются неравномерно. Периоды интенсивных ростовых процессов сменяются их торможением, этапы быстрого развития функций чередуются с замедлением и постепенным их совершенствованием. В результате на каждом этапе онтогенеза формируются особенности, специфичные свойства отдельных систем (Д.А.Фарбер, И.А.Корниенко, В.Д.Сонькин, 1990).

Начало обучения в школе приходится на очень важный период второго детства 7-12 лет, характеризующийся продолжающимися интенсивными процессами роста морфологическими и функциональными преобразованиями всех органов и систем.(Е.М.Вайнруб, А.С.Волощук, 1988; Д.А.Фарбер, И.А.Корниенко, В.Д.Сонькин 1990). В этот возр