Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние физических упражнений на функциональное состояние и работоспособность детей и подростков с нарушениями функций опорно-двигательного аппарата

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние физических упражнений на функциональное состояние и работоспособность детей и подростков с нарушениями функций опорно-двигательного аппарата"

На правах рукописи

ЕВСТИГНЕЕВА ОЛЬГА ВАЛЕРЬЕВНА

ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ И РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ С НАРУШЕНИЯМИ ФУНКЦИЙ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

03.03.01 - Физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

5 * р 3 2012

Ульяновск-2012

005020195

005020195

Работа выполнена на кафедре адаптивной физической культуры в Федеральном Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновский государственный университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Балыкин Михаил Васильевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой

физиологии труда и спорта ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет» Гондарева Людмила Николаевна

доктор биологических наук, профессор факультета физической культуры и восстановительной медицины ФГАОУ ВПО «Казанского (Приволжского) федерального университета» Абзалов Ринат Абзалович

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение

«Научно-исследовательский институт физиологии» Сибирского отделения РАМН, г. Новосибирск

Защита состоится «20» апреля 2012 г. в /*■ на заседании диссертационного совета Д 212.278.07 при ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет» по адресу: г. Ульяновск, ул. Набережная реки Свияги, д. 106, корпус 1, ауд. 703.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного университета, а с авторефератом - на сайте ВУЗа http://www.uni.ulsu.ru и на сайте Высшей аттестационной комиссии при Министерстве образования и науки Российской Федерации http://vak.ed.gov.ru

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 432017, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, д. 42, Ульяновский государственный университет, управление научных исследований.

Автореферат разослан 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук, доцент

С.В. Пантелеев

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Негативные тенденции в состоянии здоровья детей за последнее десятилетие приобрели устойчивый характер. Сохраняется рост заболеваемости, увеличивается распространенность хронической патологии,, снижается число абсолютно здоровых детей во всех возрастно-половых группах. Доля здоровых детей к окончанию школы не превышает 20-25% (Баранов, Ямпольская, 2003), а по данным некоторых авторов 4% (Потапчук, Дидур, 2001). Во всех возрастных группах детей чаще всего это нарушения зрения, опорно-двигательного аппарата, заболевания органов пищеварения. Многие специалисты рассматривают состояние опорно-двигательного аппарата (ОДА) как критерий показателя здоровья в целом, поскольку эта патология оказывает воздействие на органы и системы всего организма (Гребенникова с соавт., 2009).

В настоящее время отмечается дальнейший рост числа детей с нарушениями функций опорно-двигательного аппарата, при этом одним из наиболее распространенных заболеваний является детский церебральный паралич (ДЦП). Современные исследователи рассматривают ДЦП в совокупности с двигательными, психическими, речевыми и другими нарушениями (Семенов, 2000; Левченко, Приходько, 2001; Ратнер, 2006). Особую группу представляют дета и подростки с ДЦП легкой степени. Данная категория детей находится в пограничном состоянии между нормой и патологией. Как правило, эти дети способны самостоятельно передвигаться и полностью себя обслуживать, однако при этом в связи с неправильным перераспределением мышечного тонуса могут формироваться двигательные дефекты, порочные позы, деформации и контрактуры суставов (Бортфельд, Рогачева, 1986).

Нарушения моторных функций предполагают изменения со стороны висцеральных систем, состояние которых зависит от физической активности детей с ограниченными

возможностями. В этой связи несомненный интерес представляет исследование

V

особенностей функциональных систем организма детей с ДЦП, определяющих уровень общей физической работоспособности, что является одной из актуальных задач возрастной физиологии и медицины (Бадалян с соавт., 1988; Блюм, 2004; Козявкин с соавт., 2007). При этом актуальной прикладной задачей является не только поиск эффективных методов коррекции двигательных расстройств, но и профилактика нарушений внешнего дыхания и сердечно-сосудистой системы, определяющих функциональные возможности организма.

Цель исследования: изучить морфофункциональные особенности детей и подростков 11-16 лет с ДЦП легкой степени и влияние физических упражнений на их координационные способности, изменения кардиореспираторной системы и физическую работоспособность в течение учебного года.

В соответствии с целью были сформулированы задачи исследования:

1. Определить особенности физического развития, уровень метаболизма и состояние кардиореспираторной системы у детей и подростков с ДЦП легкой степени.

2. Изучить психэмоциональный статус и координационные способности детей и подростков 11-16 лет с ДЦП легкой степени.

3. Оценить изменения кардиореспираторной системы, физической работоспособности и координационных способностей у детей и подростков с легкой степенью ДЦП при занятиях физической культурой в динамике учебного года.

4. Определить изменения кардиореспираторной системы и физической работоспособности детей 11-12 лет с ДЦП легкой степени при занятиях легкой атлетикой.

Научная новизна работы. Проведена комплексная оценка психоэмоционального статуса, физического развития, координационных способностей и физической работоспособности детей и подростков 11-16 лет с легкой степенью ДЦП.

Получены новые данные об изменениях физического развития, возрастных особенностях метаболизма, внешнего дыхания и гемодинамики у детей и подростков с ДЦП легкой степени в динамике учебного года. Получены новые данные о влиянии занятий физической культурой на совершенствование координационных способностей, повышение резервов кардиореспираторной системы и физической работоспособности у детей и подростков обоего пола с ДЦП легкой степени. Установлено, что занятия легкой атлетикой приводят к снижению реактивности кардиореспираторной системы при стандартных нагрузках, сопровождаются улучшением координационных способностей, повышением физической работоспособности и способности к выполнению динамической работы.

Практическая значимость. Проведенные исследования расширяют возможности использования средств физической культуры для повышения резервов кардиореспираторной системы, физической работоспособности и уровня координационных способностей детей и подростков с ДЦП легкой степени.

Результаты исследования свидетельствуют о высокой эффективности легкоатлетических упражнений для повышения функциональных резервов организма, физической работоспособности и толерантности к динамической работе детей и подростков обоего пола с ДЦП легкой степени в программе реабилитации учащихся коррекционных школ.

По результатам проведенных исследований разработана программа по физической культуре для детей и подростков с ДЦП легкой степени.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс ОГОУ специальной (коррекционной) общеобразовательной школы-интерната VI вида № 1 «Улыбка»

г. Ульяновска. Полученные данные используются при чтении лекций и проведении практических занятий по курсам «Возрастная физиология», «Частные методики адаптивной физической культуры» и «Физическая реабилитация» на факультете физической культуры и реабилитации Института медицины, экологии и физической культуры ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет».

Основные положения, выносимые на защиту.

1. У детей и подростков обоего пола с ДЦП легкой степени на фоне нарушений координации движений, имеют место повышенный тонус симпатической нервной системы, уровень метаболизма и газообмена, проявления личностной тревожности и нейропсихической напряженности.

2. В годовом цикле занятий адаптивной физической культурой отмечается положительная динамика развития координационных способностей, повышение работоспособности, оптимизация газообмена, функций внешнего дыхания и системной гемодинамики в покое и при физических нагрузках, имеющие возрастные особенности у детей и подростков с ДЦП легкой степени.

3. Дополнительные занятия легкой атлетикой повышают эффективность занятий адаптивной физической культурой, способствуют увеличению толерантности к динамическим нагрузкам, приводят к повышению аэробных возможностей и физической работоспособности у детей с ДЦП легкой степени.

Апробация работы.

Результаты исследования доложены на 2-й Всероссийской конференции «Актуальные вопросы здоровья и среды обитания современного человека» (Ульяновск, 2005), Всероссийской конференции с международным участием «Культура здоровья и безопасность жизнедеятельности» (Балашов, 2006), 41-й научно-практической конференции врачей Ульяновской области (Ульяновск, 2006), I, II конференции молодых ученых медико-биологической секции Поволжской ассоциации государственных университетов (Ульяновск, 2007, 2009), X юбилейной Всероссийской научной конференции с международным участием «Физиологические механизмы адаптации растущего организма» (Казань, 2010), II Международном конгрессе «Нейрореабилитация-2010» (Москва, 2010), III и IV Всероссийской конференции с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека» (Ульяновск, 2009, 2011).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, глав «Литературный обзор», «Материалы и методы исследования», «Результаты

собственных исследований», обсуждения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 156 страницах печатного текста, иллюстрирована 35 таблицами и 7 рисунками. Список литературы включает 240 источников, из них 194 - отечественных и 46 зарубежных авторов.

II. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Исследование проводилось на базе ОГОУ СКО школы-интерната VI вида г. Ульяновска. В исследовании приняли участие учащиеся 5 -10 классов школы-интерната в возрасте 11-16 лег. Все обследуемые имели диагноз ДЦП легкой степени (Бортфельд, 1986), который предполагает наличие незначительных нарушений координации движений, отклонений в походке и ручных действиях, нарушений осанки и сколиотических деформаций позвоночника, при возможности самостоятельного передвижения и полного самообслуживания.

В ходе исследования все испытуемые были разделены на три группы: 11-12; 13-14; 15-16 лет. Общее количество обследованных составило 296 человек, из них мальчиков 144 и девочек - 152 человека. В соответствии с поставленными задачами исследование состояло из нескольких этапов.

Первый этап исследования был направлен на определение морфофункционального и психоэмоционального статуса детей и подростков с ДЦП легкой степени. Исследование проводилось на протяжении 4-х лет и представляло собой лонгитюдиальный срез данных в 3-х возрастных группах. Первую группу 11-12 лет составили 68 человек (34 мальчика и 34 девочки); во вторую группу вошли 122 ребенка в возрасте 13-14 лет, из них 58 мальчиков и 64 девочки; третья группа включала 106 человек (52 юноши и 54 девушки).

Второй этап включал исследование внешнего дыхания и гемодинамики, физической работоспособности и координационных способностей детей и подростков с легкой степенью ДЦП в процессе годичного цикла занятий адаптивной физической культурой (ФК): в начале (сентябрь), в середине (декабрь) и в конце учебного года (апрель). Занятия с каждой группой детей проводились 3 раза в неделю в соответствии с учебным планом.

На третьем этапе учащиеся в возрасте 11-12 лет были объединены в две группы в соответствии с полом (мальчики и девочки), с которыми проводились дополнительные занятия с использованием элементов легкой атлетики. Занятия проходили в течение 3-х месяцев и представляли собой как урочную, так и внеурочную деятельность. На занятиях преобладали нагрузки циклического характера, с использованием беговых упражнений различного объема и интенсивности.

Для оценки физического развития определяли рост и массу тела, окружность грудной клетки, силу мышц кисти, с использованием общепринятых методик (Бунак, 1941). Исследование процессов газообмена и уровня метаболизма у детей и подростков с ДЦП легкой степени проводили с использованием газоанализатора «Спиролит-2» (Германия), с последующим расчетом показателей (Балыкин, 1998). Тип энергообмена исследуемых определялся по значению дыхательного коэффициента (ДК).

Показатели внешнего дыхания регистрировали с помощью спирографа микропроцессорного портативного СМП - 21/01 - «Р-Д» (Россия). Оценивали частоту дыханий в минуту (ЧД), дыхательный (ДО) и минутный объем дыхания (МОД), жизненную емкость легких (ЖЕЛ), резервный объем вдоха (РОвд) и выдоха (РОвыд), форсированную жизненную емкость легких (ФЖЕЛ), объем форсированного выдоха (ОФВ|), индекс Тиффно, максимальную вентиляцию легких (МВЛ).

Для оценки состояния сердечно-сосудистой системы общепринятыми методиками определяли частоту сердечных сокращений (ЧСС) и артериальное давление (АД). Определение показателей пульсового давления (АДл), среднего гемодинамического давления (АДср), систолического (СО) и минутного объема кровообращения (МОК), сердечного индекса (СИ), общего периферического сопротивления (ОПСС), удельного периферического сопротивления (УПСС), двойного произведения, вегетативного индекса Кердо проводили в соответствии с рекомендациями A.M. Вейн (2003). Оценка вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы проводилась с использованием проб с изменением положения тела (Ошевенский с соавт., 2007). Для оценки реактивности сердечно-сосудистой системы использовали пробу Мартине и расчет индекса Руффье (Давыдов, Шамардин, 2004). Исследование устойчивости организма к гипоксии и гиперкапнии осуществлялось по пробам Штанге и Генчи с задержками дыхания (Воинов с соавт., 2000).

Определение физической работоспособности (PWC170) осуществляли с помощью двухступенчатого степ-теста (Курдыбайло, Евсеев, Герасимова, 2003). Для оценки толерантности к динамической нагрузке использовали 6 - минутный беговой тест, адаптированный для детей с ДЦП (Холодов, Кузнецов, 2000).

Координационные способности определяли по пробе Ромберга в четырех режимах при уменьшении площади опоры (Бадалян, 1984; Дубровский, 1998) и с использованием теппинг-теста (Дубровский, 1998). Для оценки психоэмоционального статуса детей применяли цветовой тест Люшера (Сидоров, 1995).

Статистическая обработка данных осуществлялась с использованием пакетов компьютерных математических программ: Statistica 5.5, MS Exel 2003.

III. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Морфофункциональные характеристики и психоэмоциональный статус детей и подростков 11-16 лет с легкой степенью ДЦП

Известно, что период онтогенеза от II до 16 лет характеризуется возрастными скачками роста, которые имеют половые особенности (Баранов, Кучма, Скоблина, 2008). В возрасте 11-12 лет девочки опережают в изменениях размеров тела мальчиков, в 13-14 лет эта изменения выравниваются, а в 14-16 лет юноши обгоняют в росте девушек (Доскин с соавт., 1997). В таблице 1 представлены антропометрические характеристики детей и подростков с ДЦП легкой степени.

Таблица 1

Антропометрические показатели детей 11-16 лет с легкой степенью ДЦП (М±т)

Измеряемые показатели Мальчики | Девочки

Возраст, лет

11-12 in -34) 13-14 (п - 58) 15-16 in-52) 11-12 (п - 34) 13-14 (п - 64) 15-16 (п - 54)

Рост, см 147,2±1,7 158,0±1,6 171,4±1,2 144ДЫ.4 150,3±0,8 156,4±0,8

Масса тела, кг 39,5±1,6 48,7±1,3 5б,4±0,9 35,б±1,3 42,3±0,7 48,9±0,8

Окружность грудной клетки, см 74Д±1,3 .79,9±0,9 85,0±0,7 71,6±0,8 77,2±0,7 81,б±0,7

Экскурсия, см 5,8±0,2 7.4±0,3 8,4±0,3 5,0±0,3 б,0±0,2 5,9±0,3

Сила кисти, кг: Правая рука 13,б±1,2 21,6±!,3 30,5±2,0 11,2±0,8 17,0±0,8 19,3±0,8

Левая рука 13,7±1,1 21,3±1,2 31,4±1,4 9,6±0,8 14,9±0,8 16,1±0,8

Результаты исследования показали, что основные антропометрические показатели детей и подростков с легкой степенью ДЦП имеют свои особенности. При этом во всех возрастно-половых группах наблюдается ежегодное равномерное увеличение роста, массы тела и окружности грудной клетки. Выраженный прирост экскурсии грудной клетки и мышечной силы кистей рук у испытуемых с ДЦП обоего пола отмечен в период с 11-12 до 13-14 лет.

При сопоставлении этих показателей установлено, что по всем антропометрическим характеристикам мальчики с легкой степенью ДЦП во всех группах опережают девочек в своем развитии. Длина, масса тела и окружность грудной клетки обследованных мальчиков всех возрастов соответствует норме, тогда как по показателям кистевой динамометрии они уступают здоровым сверстникам. Девочки с легкой степенью ДЦП существенно отстают в своем развитии от здоровых сверстниц по большинству показателей антропометрии, причем, это отставание тем существеннее, чем больше возраст детей.

Ограничение двигательной активности у детей с ДЦП предполагает наличие особенностей со стороны вегетативных функций, характера метаболических процессов. Результаты исследования подтвердили это предположение. На рисунках 1 - 2 представлены данные об особенностях газообмена у детей обоего пола разных возрастных групп с легкой степенью ДЦП.

Рис. 1. Потребление Ог у детей и подростков с легкой степенью ДЦП в состоянии относительного мышечного покоя

Рис. 2. Выделение СО2 у детей и подростков с легкой степенью ДЦП в состоянии относительного мышечного покоя

Установлено, что у мальчиков с ДЦП всех возрастов потребление кислорода (УО2) в состоянии относительного мышечного покоя превышает соответствующие значения в группе девочек: в 11-12 лет - на 81% (р<0,05); в 13-14 лет - на 45% (р<0,05), в 15-16 лег - на 25,5% (р<0,05). При сопоставлении уровня \'Ог с возрастными нормами (Доскин с соавт., 1997) установлено, что во всех группах мальчиков с ДЦП, показатель существенно их превышает. Эти данные свидетельствуют о высокой интенсивности обмена веществ, что, очевидно, связано со стойким повышением мышечного тонуса, с заметной тенденцией к его снижению в группе мальчиков.

Следует отметить, что с увеличением возраста разница в показателях потребления кислорода у детей с ДЦП разного пола уменьшается. Значения ДК в состоянии относительного мышечного покоя у обследованных детей и подростков с ДЦП свидетельствует о преобладании углеводного обмена во всех возрастных группах, независимо от пола.

Таким образом, полученные данные указывают на сравнительно высокий уровень метаболических процессов у мальчиков и девочек с легкой степенью ДЦП во всех возрастных группах, что, по-видимому, связано со спецификой нервной регуляции мышечного тонуса и двигательных функций у испытуемых.

Известно, что регуляция функций газотранспортных систем осуществляется в соответствии с характером и уровнем метаболических процессов. В таблице 2 представлены

показатели внешнего дыхания детей с легкой степенью ДЦП.

Таблица 2

Показатели системы внешнего дыхания у детей 11-16 лет с легкой степенью ДЦП (М±т)

Измеряемые показатели Мальчики | Девочки

Возраст, лет

11-12 (п - 32) 13-14 (п - 47) 15-16 (о-36) 11-12 (п - 23) 13-14 (п - 40) 15-16 (п - 41)

ЧД, в мин 26,7=Ы,3 23,4±0,5 22Д±1,0 23,4±1,3 22,9±0,8 22,9±0,8

МОД, л/мин 9,4±0,8 9,7±0,7 11,б±0,9 7,5±0,7 8,2±0,8 8,8±0,6

ЖЕЛ, л 2,10±0,11 2,74±0,21 4,09±0,23 ],91±0,13 2,57±0,13 2,44±0,11

ФЖЕЛ. л 1,93±0,13 2,65±0,21 3,64±0,21 1,78±0,14 2,38±0,11 2,22±0,11

МВЛ, л 50,4±2,8 61,7±4,0 73,0*4,1 45,0±4,1 61,8±3,0 51,3±3,4

Индекс Тиффно, % 86,712,8 79,9±2,6 81,1±3,2 83,6±3,8 81,4±3,8 86,9±2,9

Результаты исследования показали, что в состоянии относительного мышечного покоя уровень легочной вентиляции у мальчиков всех возрастных групп достоверно превышает показатели МОД в соответствующих группах девочек и соответствует особенностям потребления кислорода. При этом значения МОД превышают соответствующие возрастные нормы (Цоскин с соавт., 1997; Безруких с соавт., 2002) на фоне высокой частоты дыхания. Установлено, что ЖЕЛ во всех группах мальчиков и девочек с легкой степенью ДЦП находится в пределах физиологической нормы (Левушкин, 2000; Безруких с соавт., 2002) и закономерно увеличивается в соответствии с возрастом. Показатели ФЖЕЛ и МВЛ, характеризующие резерв внешнего дыхания, увеличиваются с возрастом, однако, при сопоставлении этих величин с физиологической нормой оказалось, что они существенно ниже должных значений (Доскин с соавт., 1997). Оценивая паттерн дыхания, установлено, что у детей с легкой степенью ДЦП отмечены нарушения ритма дыхания, при наличии периодических глубоких вдохов на фоне поверхностного учащения дыхания, укорочения вдохов и выдохов.

Таким образом, во всех возрастных группах детей и подростков с ДЦП легкой степени имеют место функциональные ограничения резервов внешнего дыхания, на фоне гиперпноэ, сопряженного с высоким уровнем метаболических процессов в состоянии относительного мышечного покоя.

В таблице 3 представлены характеристики гемодинамики у детей с ДЦП легкой степени. Результаты исследования показали, что в состоянии мышечного покоя показатели систолического артериального давления во всех группах находятся в верхних границах нормы, однако диастолическое давление несколько их превышает (Левушкин, 2000; Безруких с соавт., 2002). ЧСС во всех группах обследованных с ДЦП, не претерпевает существенных изменений с возрастом и находится в границах возрастных физиологических норм.

Таблица 3

Показатели системной гемодинамики у детей 11-16 лет с легкой степенью ДЦП (М±т)

Мальчики Девочки

Измеряемые Возраст, лет

показатели 11-12 13-14 15-16 11-12 13-14 15-16

(п - 33) in-53) (п - 46) (п - 27) Гп-51) (п-57)

САД, мм рт.ст. 110,6±1,6 111,1dkl,3 116,5±1,2 105,3±1,6 110,3±1,5 111,6±1,1

ДАД, мм рт.ст. 75,1±1,5 72,3±1,0 75,1±1,1 69,9±1,4 72,8±1,2 72,6±0,9

ЧСС, уд/мин 79,8±1,5 81,0±1,3 79,6±1,4 81,3±1,4 84,1±1,4 82,1±1,1

СО, мл 50,3±1,2 59,3 ±0,9 65,8±0,9 52,8±1,4 58,3±0,9 65,9±0,9

МОК, 4027,8 4809,5 5218,2 4297,1 4892,6 5402,2

мл/мин ±139,7 ±113,0 ±97,0 ±137,3 ±102,8 ±95,2

МОК, мл/кг/мин 106,3±5,8 106,4±3,9 94,5±2,6 127,4±7,4 115,1±3,1 И3,2±2,9

Минутный объем кровообращения повышается с возрастом, преимущественно за счет и увеличения систолического объема сердца, что свидетельствует о повышении насосной функции и положительных тропных влияниях на сердце. При этом абсолютная величина МОК несколько превышает возрастные нормы, что наиболее заметно в младшей группе мальчиков и девочек с ДЦП. Наряду с высокой легочной вентиляцией это важный фактор кислородного обеспечения организма в условиях повышенного метаболизма, отмеченного во всех возрастных группах детей. Следует отметить, что абсолютные значения МОК как у мальчиков, так и у девочек с ДЦП легкой степени увеличиваются в соответствии с возрастом детей, однако при анализе данных МОК с учетом массы тела наблюдается обратная зависимость, т.е. снижение данной величины с возрастом.

Таким образом, результаты исследования свидетельствуют, что основные показатели гемодинамики у детей и подростков с легкой степенью ДЦП находятся в пределах возрастных норм или несколько их превышают.

Исследование вегетативных функций по индексу Кердо показало, что во всех возрастных группах детей с легкой степенью ДЦП имеет место преобладание симпатического тонуса. При этом значения индекса Кердо более выражены у девочек с ДЦП,

I

чем у мальчиков.

Оценка психоэмоционального статуса детей с ДЦП легкой степени проводилась при помощи 8-цветового теста Люшера, результаты которого представлены в таблице 4. Результаты исследования показали, что уровень тревожности во всех группах мальчиков выше, чем у девочек. Наиболее высокий уровень личностной тревожности отмечен в группе мальчиков 15-16 лет; наименьший в группе 13-14 лет; у девочек снижение тревожности отмечается в соответствии с увеличением возраста обследуемых. Можно отметить, что у девочек с ДЦП легкой степени с возрастом снижается величина суммарного отклонения от аутогенной нормы, что свидетельствует о нормализации непродуктивной нейропсихической

напряженности и повышении уровня нервно-психической устойчивости. В группах мальчиков с ДЦП данная тенденция отсутствует и в возрасте 15-16 лет общий психоэмоциональный статус обследованных характеризуется повышенной возбудимостью, тревожностью и неуверенностью.

Таблица 4

Психоэмоциональный статус детей 11-16 лет с легкой степенью ДЦП (М±т)

Измеряемые показатели Мальчики | Девочки

Возраст, лет

11-12 (п-10) 13-14 (п — 21) 15-16 (п - 24) 11-12 (п-8) 13-14 (п- 12) 15-16 (п-16)

Тревожность, усл.ед. 3,8±1,3 2,НО,6 4,3±0,8 2,5±1,3 2,1±1,0 0,9±0,3

Отклонение от аутогенной нормы, усл.ед. 18,6±3,0 14,9±1,7 19,4±1,7 13,3±3,2 12,8±2,2 9,00±0,8

Предпочтение темного цвета, усл.ед. 0,97±0,11 0,95±0,14 1,35±0,22 0,93±0,21 0,91 ±0,11 0,89±0,13

Таким образом, мальчики всех возрастных групп с легкой степенью ДЦП имеют более высокий уровень тревожности и характеризуются эмоциональной нестабильностью поведения, тогда как обследуемые девочки с возрастом обнаруживают тенденцию по нормализации непродуктивной нейропсихической напряженности и устойчивости.

3.2. Функциональное состояние, физическая работоспособность

и координационные способности детей и подростков с легкой степенью ДЦП в динамике учебного года

Известно, что мышечная деятельность приводит к положительным эффектам в коррекции двигательных нарушений, улучшении психоэмоционального статуса и совершенствовании моторики детей с нарушениями физического развития (Лильин, Степанченко, 1999; Гросс, 2000; Семенова, Махмудова, 2005). В соответствии с поставленными задачами была проведена серия исследований по оценке функционального состояния детей и подростков с легкой степенью ДЦП в различные периоды годичного цикла занятий по программе физической культуры.

Установлено, что во всех группах детей с ДЦП (табл. 6) прослеживается тенденция к снижению ЧД в течение года, однако достоверные изменения показателя отмечены только у мальчиков 11-12 лет. МОД у всех обследованных превышает значения физиологической нормы и не претерпевает существенных изменений в течение года, за исключение группы мальчиков 15-16 лет, где показатель МОД достоверно снижается. Высокий уровень обмена веществ, выявленный у детей с церебральными нарушениями, позволяет объяснить данную закономерность.

Таблица 6

Показатели кардиореспираторной системы у детей 11-16 лет с легкой степенью ДЦП

в динамике учебного года

Показатели Этапы Мальчики | Девочки

Возраст, лет

11-12 Сп-8) 13-14 (п-9) 15- 16 (п-7) 11-12 (п-7) 13- 14 (п-7) 15-16 (п-8)

МОД, л/мин Септ. 9,940.5 9,04 ±0,8 14,741,1 9,140,8 8,440,8 7,941,0

Дек. 9,3 ±0,8 8,8±0,7 13,4±1,0 7,240,7 7,941,2 8,340,7

Апр. 9,5±0,9 8,840,5 10,640,8* 7,740,7 7,341,4 8,2:Ш,8

ЧД, в мин Сент. 27,441,1 25,240,8 23,041,5 22,941,2 23,940,9 23,041,0

Дек. 26,б±1,1 23,840,8 22,640,7 21,541,6 23,841,4 22,340,9

Апр. 24,540,9* 23,740,5 22,140,9 22,341,1 22,440,9 21,540,8

ЖЕЛ, л Сент. 1,94±0,22 2,67±0,13 3,9140,13 1,7240,13 2,4640,22 2,1240,13

Дек. 2,0940,21 2,8240,24 4,1140,21 1,7840,14 2,540,21 2,2940,11

Апр. 2,1640,23 3,0040,13* 4,1540,21 1,9740,11 2,740,22 2,440,23

МВЛ, л Сент. 42,4±2,4 58,243,7 69,042,5 39,543,1 63,242,4 47,542,3

Дек. 49,342,7 64,843,0 69.242,3 46,143,4 57,143,1 55,642,5*

Апр. 49,941,4* 74,843,1* 70,342,8 48,442,9* 67,142,5 58,042,9*

Индекс Тиффно, % Сент. 71,741,9 81,142,8 68,743,5 72,942,7 70,543,4 78,243,6

Дек. 71,642,3 83,042,4 73,742,1 81,242,1 73,842,1 77,042,2

Апр. 87,542,6* 80,242,1 76,543,1* 83,442,0* 78,943,0* 82,942,3

САД, мм рт.ст. Сент. 109,944,1 115,241,8 115,641,6 105,341,8 109,643,7 116,443,2

Дек. 109,8±2,3 113,242,1 116,642,1 103,742,1 110,943,0 114,442,2

Апр. 111,842,6 110,843,1 118,642,8 105,743,7 112,143,3 109,543,5

ДАД, мм рт.ст. Сент. 74,543,3 75,141,5 74,341,9 68,041,5 75,442,4 76,841,0

Дек. 74,542,6 71,942,3 75,941,9 67,341,5 74,342,3 77,542,1

Апр. 76,342.8 74,442,4 75,742,6 68,642,6 74,643,1 73,143Л

ЧСС, уд/мин Сент. 81,842,8 83^142,6 80,442,2 83,942,0 84,441,6 86,942,6

Дек. 80,841,5 79,641,9 76,743,1 80,642,2 82,341,9 87,342,5

Апр. 79,8±2,6 78,742,7 79,043,0 79,641,5 84,342,4 82,342,7

Сент. 118,8±8,3 109,849,3 94,446,4 149,147,7 119,446,1 114,944,0

Дек. 113,4±11,8 106,448,7 88,644,8 144,749,2 119,046,7 111,245,6

Апр. 103,6±9;1» 96,348,4 95,946,8 130,547,1* 120,947,5 110,845,7

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с началом года, р<0,05.

В процессе занятий физической культурой во всех группах детей с легкой степенью ДЦП происходит рост ЖЕЛ и ФЖЕЛ. Наибольшее увеличение ЖЕЛ в течение года у мальчиков отмечено в группе 13-14 лет, у девочек - в 11-12 лет. При этом наблюдается достоверное увеличение МВЛ в группах обследуемых, что свидетельствует о повышении резервных возможностей системы внешнего дыхания. Объем форсированного выдоха зависит главным образом от силы сокращения дыхательной мускулатуры и проходимости воздухоносных путей (Стручков с соавт., 1996). Увеличение этих показателей в группах свидетельствует об увеличении функционального резерва респираторных мышц и уменьшении с возрастом бронхиального сопротивления. Подтверждением этого могут служить изменения индекса Тиффно в группах обследованных.

При оценке основных показателей гемодинамики установлено, что значения систолического артериального давления у детей с ДЦП во всех возрастных группах в

динамике учебного года варьируют в пределах физиологической нормы, однако уровень диастолического артериального давления превышает ее верхние границы. Частота сердечных сокращений в группе девочек 11-12 лет находится в пределах возрастной нормы, но в дальнейшем происходит линейное увеличение ЧСС с возрастом обследованных, что, по-видимому, сопряжено с положительными тропными влияниями на сердце симпатической нервной системы, тонус которой остается высоким на всем протяжении исследования. У мальчиков всех возрастов прослеживается тенденция по снижению ЧСС в течение года. Анализ МОК, отнесенного к массе тела обследованных, обнаруживает тенденции к снижению с возрастом, что свидетельствует об экономизации функции сердечно-сосудистой системы в процессе занятий ФК.

Таким образом, в динамике учебного года большинство показателей сердечнососудистой системы не претерпевают существенных изменений во всех группах детей с легкой степенью ДЦП. В процессе занятий адаптивной физической культурой в покое появляются тенденции к снижению легочной вентиляции и частоты дыханий, повышается ЖЕЛ, ФЖЕЛ и МВЛ во всех возрастно-половых группах обследованных с легкой степенью ДЦП, что свидетельствует о повышении резервных возможностей внешнего дыхания.

Результаты исследования физической работоспособности (степ-тест) у детей с легкой степенью ДЦП (табл. 7) показали положительную динамику в течение года - увеличение расчетного значение Р\УС170 наблюдается во всех группах детей с ДЦП, однако достоверные изменения показателей отмечены у мальчиков 13-14 и 15-16 лет и у девочек во всех возрастных группах.

Таблица 7

Физическая работоспособность у детей с легкой степенью ДЦП в динамике учебного года

Показатели Мальчики Девочки

Этапы 11-12 13-14 15-16 11-12 13-14 15-16

(п-10) (я-16) (п-8) (п-8) (п-8) (п-8)

Сент. 578,6 ±78,8 794,9 ±93,5 1206,6 ±109,8 517,8 ±62,4 789,9 ±64,2 778,5 ±68,7

Р\УС 170 Дек. 625,5 ±80,0 931Д ±83,5 1394,3 ±119,8 561,0 ±69.9 833,6 ±62,3 886,5 ±77.9

Аир. 712,7 ±74,3 1057,1 ±90,5* 1714,1 ±102,8* 748,5 ±88.6* 1004,3 ±80,1* 1097,0 ±125,2*

Длина Сент. 867.5±92,5 937,8±69,7 1020,0±94,6 834,3±62,2 822,9±39,4 885,0±59,4

дистанции. Дек. 897,5±78,7 1000,8±80,7 1237,1±97Д 885,7±б2,4 877,1 ±45,0 1005,0±81,2

м Аир. 972,5±70,1 1024,0±72,3 1311,4±95,3* 960,0±58,4 945,7±65,4 1107,5±83,5*

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с началом года, р<0,05.

При сравнении физической работоспособности у детей и подростков с легкой степенью ДЦП по сравнению со здоровыми сверстниками установлено, что она

соответствует низкому уровню у девочек всех возрастов, тогда как у мальчиков с ДЦП старшей группы этот показатель находится на среднем уровне.

В рамках проведенного исследования оценивалась толерантность детей с легкой степенью ДЦП к физической нагрузке с использованием теста Купера. Тестирование проводилось на основании определения длины дистанции (табл. 7), преодолеваемой учащимися за 6 минут (Холодов, Кузнецов, 2000).

Результаты исследования показали, что во всех возрастных группах детей с ДЦП наблюдается увеличение длины преодолеваемой дистанции при выполнении теста, что свидетельствует о расширении двигательных и функциональных возможностей обследованных детей и подростков. Наибольший прирост длины дистанции отмечен у подростков 15-16 лет обоего пола, что, по всей видимости, является результатом занятий по программе ФК, увеличением объема и интенсивности выполняемых нагрузок.

Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы оценивали с использованием пробы Мартинэ и расчетом индекса Руффье. Результаты исследования показали, что реакции ССС на стандартную нагрузку у мальчиков с ДЦП обнаруживает положительную динамику во всех возрастных группах детей и подростков в течение учебного года.

Рис. 5. Индекс Руффье Рис. 6. Индекс Руффье

у мальчиков с ДЦП легкой степени у девочек с ДЦП легкой степени

Оценка по индексу Руффье показала, что в группе мальчиков 11-12 и 13-14 лет адаптационные возможности сердца соответствуют низкому уровню, тогда как в старшей возрастной группе этот показатель находится на среднем уровне (Давыдов, Шамардин, 2004). Полученные изменения, по-видимому, связаны с совершенствованием механизмов регуляции и оптимизации сердечно-сосудистой системы в процессе занятий физической культурой и наиболее выражены в старшей возрастной группе. Реакции ССС на нагрузку во всех группах девочек оценивались «удовлетворительно» и не претерпевали значительных изменений в течение года.

Таким образом, результаты исследования свидетельствуют, что занятия адаптивной физической культурой в течение учебного года оказывают положительное влияние на состояние функций внешнего дыхания и сердечно-сосудистой системы, способствуют повышению общей физической работоспособности, улучшению двигательных возможностей детей и подростков с ДЦП легкой степени.

В соответствии с задачами исследования во всех возрастных группах оценивались изменения координационных способностей.

Изменения координационных способностей у обследованных разного возраста с ДЦП легкой степени при двух из четырех использованных в исследовании разновидностей пробы Ромберга представлены в таблицах 8-9.

Таблица 8

Координационные способности мальчиков 11-16 лет с легкой степенью ДЦП

(проба Ромберга) в динамике учебного года

Оценка по пробе, % 11- -12 лет (п - 8) 1 -14 лет (п -ч | 15- 16 лет(п -7)

Этапы исследования

Сентяб. Декаб. Апрель Сентяб. Декаб. Апрель Сентяб. Декаб. Апрель

Проба «Стандартная»

«Отл» 37,5 37,5 62,5 56 56 67 86 86 86

«Хор» 50 50 37,5 22 22 11 — — —

«Удовл» 12,5 12,5 — 22 22 22 14 14 14

«Неуд» — — — — — — — — —

П роба «Пятка-колено»

«Отл» — — — — — 11 — 14 14

«Хор» 12,5 12,5 25 33 33 22 29 14 14

«Удовл» 62,5 75 62,5 22 22 33 43 43 43

«Неуд» 25 12,5 12,5 44 44 22 29 29 29

Результаты исследования показали, что у мальчиков 11-12 и 13-14 лет прослеживается положительная динамика при выполнении всех вариантов пробы, тогда как в старшей возрастной группе мальчиков заметных изменений не отмечается.

У обследованных девочек с легкой степенью ДЦП положительная динамика более выражена в младшей возрастной группе. По всей видимости, это закономерный результат учебно-коррекционных занятий на уроках ФК, поскольку в младших и средних классах важным направлением работы является совершенствование координационных способностей учащихся, тогда как в старших классах на первый план выходит развитие общей и специальной выносливости. Следует отметить, что лучшие результаты учащиеся показали при выполнении стандартной пробы. При выполнении более сложных вариантов пробы («Пятка-колено») положительный прирост показателей ниже, а число детей, не

справляющихся с заданием, оставалось' неизменным на протяжении всех этапов исследования.

Таблица 9

Координационные способности девочек 11-16 лет с легкой степенью ДЦП (проба Ромберга) в динамике учебного года

Оценка 11- 12 лет (п -7) 1 13- 14 лет (п- 7) • 1 15- 16 лет (п -8)

по пробе, Этапы исследования

% Сентяб. Декаб. Апрель Сентяб. Декаб. Апрель Сентяб. Декаб. Апрель

Проба «Стандартная»

«Отл» 43 43 43 86 86 86 75 75 75

«Хор» 14 14 29 — 14 14 25 25 25

«Удовл» 43 43 28 14 — — — — —

«Неуд» _ — — — — — — — —

Проба «Пятка-колено»

«Отл» — — 14 14 14 14 , — — —

«Хор» 43 43 29 29 29 29 25 25 25

«Удовл» 29 29 29 14 29 29 62,5 62,5 62,5

«Неуд» 28 28 28 43 28 28 12,5 12,5 12,5

Полученные данные, по-видимому связаны с тем, что в младшем возрасте, когда нервная система обладает большей пластичностью и подвижностью, систематические занятия физическими упражнениями оказывают более выраженный эффект на развитие координационных способностей детей. Очевидно, что в старшем возрасте, когда двигательные нарушения приобретают органический характер, занятия а рамках только стандартной программы ФК являются недостаточными для выраженного положительного влияния на координацию движений детей с ДЦП легкой степени.

3.3. Изменения функционального состояния и физической работоспособности детей 11-12 лет с легкой степенью ДЦП при дополнительных занятиях легкой атлетикой

Известно, что легкоатлетические упражнения являются эффективным средством, совершенствования навыков ходьбы, формирования новых двигательных стереотипов, развития координационных движений и повышения функциональных резервов организма (Бордфельд, 1986). Для решения поставленных задач в рамках исследования были определены группы мальчиков и девочек 11-12 лет с легкой степенью ДЦП, которые а первом полугодии учебного года занимались по стандартной учебно-коррекционной программе физической культуры. Начиная со второго полугодия (январь - апрель) с учащимися 3 раза в неделю проводили дополнительные занятия ¿"использованием средств легкоатлетической подготовки.

Результаты исследования кардиореспираторной системы детей с легкой степенью ДЦП 11-12 лет, занимающихся по этой программе представлены в таблице 10. Установлено, что в процессе занятий появляются выраженные тенденции к стабилизации внешнего дыхания в границах возрастной физиологической нормы. Свидетельством этого является нормализация легочной вентиляции и ЧД в покое у мальчиков и девочек с ДЦП. Критерием увеличения функциональных возможностей внешнего дыхания является отмеченное повышение ЖЕЛ, ФЖЕЛ, МВЛ и индекса Тиффно (табл. 10). При этом, если МВЛ в группе сравнения за этот период (декабрь - апрель) увеличилась у мальчиков на ,1,6% (р>0,05) и у девочек 16,8% (р<0,05), прирост показателя в контрольной группе составил 6,3% (р>0,05) и 33,8 (рс0,05), соответственно. Увеличение индекса Тиффно составило 9,7% (р<0,05) и 9,9% (р<0,05) в группах мальчиков и девочек, соответственно.

Таблица 10

Динамика показателей внешнего дыхания у детей 11-12 лет с легкой степенью ДЦП,

при занятиях легкой атлетикой

Измеряемые показатели Этапы исследования Мальчики (п-6) Девочки (п-6)

ЧД, дыханий/мин Декабрь 26,2±1,5 23,0±0,9

Апрель 23,7±1,9 21,0±0,5*

МОД, л/мин Декабрь 9,4±0,3 7,0±0,7

Апрель 8,3±0,6 6,9±0,4

ЖЕЛ, л Декабрь 1,77*0,11 1,72±0,12

Апрель 1,92±0,13 2,04±0,11»

ФЖЕЛ, л Декабрь 1,76±0,21 1,69±0,П

Апрель 1,90±0,13 1,94±0,14

МВЛ, л Декабрь 47,8±2,33 47,5±2,8

Апрель 50,2±3,81 55,3±2,5»

Индекс Тиффно, % Декабрь 81,8±4,9 74,0±2,7

Апрель 91,5±4,6* 83,9±3,5*

САД, мм рт.ст. Декабрь 106,1 ±2,5 101,7±1,8

Апрель 103,9±2,2 104,2±1,8

ДАД, мм рт.ст. Декабрь 67,9±2,3 67,1 ±2,0

Апрель 68,4±1,9 66,7±1,8

ЧСС, уд/мин Декабрь 78,8±1,7 80,5±1,7

Апрель 78,7±1,6 80,9±1,4

МОК, мл/кг/мин Декабрь 123,7±7,8 131,6±6,2

Апрель 116,8±7,5 125,5±7,8

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с началом исследования, р<0,05.

Результаты исследования показали, что у детей с легкой степенью ДЦП под влиянием дополнительных занятий легкой атлетикой существенных изменений гемодинамики в состоянии относительного мышечного покоя не отмечается, однако выявлены существенные различия относительно группы сравнения. У мальчиков с ДЦП наблюдается некоторое снижение диастолического давления при неизменных значениях САД, тогда как в группе

девочек наблюдается рост как систолического, так и диастолического АД, что свидетельствует о преобладании симпатического тонуса у девочек. Минутный объем кровообращения снижается в группах девочек и мальчиков с ДЦП и укладывается в пределы возрастной физиологической нормы.

Таким образом, результаты исследования свидетельствуют, что динамические легкоатлетические упражнения различные по объему, интенсивности и сложности приводят к повышению возможностей внешнего дыхания и стабилизации основных показателей гемодинамики в пределах возрастной нормы у детей 11-12 лет с легкой степенью ДЦП.

Расширение функциональных возможностей внешнего дыхания в обеих группах в состоянии мышечного покоя является резервом, который может быть реализован в процессе мышечной деятельности. Действительно, результаты исследования показали, что занятия легкой атлетикой приводят к увеличению уровня физической работоспособности в группе мальчиков на 28,3% (р<0,05) и в группе девочек на 51,5% (р<0,05). В группе сравнения прирост работоспособности за аналогичный период занятий составил (табл. 7): у мальчиков 13,9% (р>0,05) и у девочек 33,4% (р<0,05). При оценке реактивности внешнего дыхания и системной гемодинамики при стандартных нагрузках (степ-тест), установлено, что изменения легочной вентиляции и ЧД, минутного объема кровообращения и ЧСС после проведения легкоатлетических тренировок выражены в меньшей степени, чем в начале исследования, что свидетельствует об экономизации функции и повышении эффективности газотранспортных систем.

Таблица 11

Динамика физической работоспособности (степ-тест) и результаты теста Купера

у детей 11-12 лет с легкой степенью ДЦП при занятиях легкой атлетикой

Измеряемые показатели Этапы исследования Мальчихи (п - 6) Девочки (п - 6)

Ри/С 170 Декабрь 578,0±б2,0 558,5±64,3

Апрель 742,1±48,5* 84б,6±98,3*

Длина дистанции, м Декабрь 1000,9±44,1 923,3±45,0

Апрель 1114,3±34,9* 1056,7±42,7*

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с началом исследования, р<0,05.

При сравнении уровня физической работоспособности со значениями характерными для здоровых сверстников можно отметить низкий уровень показателя у детей с ДЦП. При этом выраженный прирост общей физической работоспособности в группе мальчиков и выраженное увеличение показателя в группе девочек свидетельствует о высокой эффективности дополнительных занятий легкой атлетикой в расширении функциональных резервов организма детей с легкой степенью ДЦП. Подтверждением этого являются

результаты теста Купера (табл. 11). Результаты исследования показали, что в группе мальчиков с легкой степенью ДЦП в начале исследования длина преодолеваемой дистанции составила 1000,9±44,1 м, что соответствует низкому уровню работоспособности для здоровых сверстников (Холодов, Кузнецов, 2000). На 2-ом этапе исследования наблюдается достоверный прирост преодолеваемой дистанции мальчиками на 113,4 м, что соответствует среднему уровню. Прирост длины преодолеваемой дистанции в группе девочек составил 134,4 м. При сопоставлении полученных данных с приростом показателей в группах сравнения оказалось, что при занятиях по базовой программе ФК увеличение длины дистанции в период с декабря по апрель составило лишь 75 и 74 м, в группах мальчиков и девочек, соответственно. Эти данные указывают на выраженное расширение двигательных возможностей мальчиков и девочек с легкой степенью ДЦП. Очевидно, это результат включения в занятия легкой атлетикой сложно-координационных упражнений в движении, упражнений аэробной и анаэробной направленности, которые способствует повышению толерантности к физическим нагрузкам.

Таким образом, результаты исследования свидетельствуют, что расширение двигательного режима детей с легкой степенью ДЦП за счет занятий легкой атлетикой способствует стабилизации функций кардиореспираторной системы в пределах возрастных норм, приводит к повышению функциональных резервов и общей физической работоспособности детей с легкой степенью ДЦП.

ВЫВОДЫ

1. У мальчиков с ДЦП легкой степени длина, масса тела и окружность грудной клетки соответствуют возрастным нормам; девочки уступают в физическом развитии здоровым сверстницам, при выраженных различиях в старшей возрастной группе; у детей и подростков с легкой степенью ДЦП не зависимо от пола наблюдается высокий уровень метаболизма и легочной вентиляции, при вариациях основных показателей гемодинамики в пределах возрастных норм.

2. У мальчиков с ДЦП легкой степени отмечается высокий тонус симпатической нервной системы, личностной тревожности и непродуктивной нейропсихической напряженности, при низких координационных способностях независимо от возраста; у девочек с ДЦП легкой степени наблюдается нарушение координационных способностей, преобладает тонус симпатической нервной системы, при высокой личностной и непродуктивной тревожности в младшей группе (11-12 лет), с последующим ее снижением и стабилизацией в пределах аутогенной нормы в старшей возрастной группе (15-16 лет).

3. В годовом цикле занятий адаптивной физической культурой во всех возрастных группах детей и подростков с ДЦП легкой степени отмечается нормализация легочной вентиляции, повышаются функциональные возможности внешнего дыхания, при вариациях системной гемодинамики в пределах возрастных физиологических норм; при стандартных физических нагрузках реактивность кардиореспираторной системы снижается, повышается уровень общей физической работоспособности и толерантность к динамическим нагрузкам, наиболее выраженные в старшей возрастной группе (15-16 лет).

4. В процессе занятий адаптивной физической культурой наибольший прирост координационных способностей отмечается у мальчиков младшей (11-12 лет) и средней (1314 лет) возрастных групп, у девочек - в возрасте 11-12 лет, без выраженных изменений в старших возрастных группах.

5. При дополнительных занятиях легкой атлетикой отмечается снижение реактивности кардиореспираторной системы при стандартных физических нагрузках, повышение аэробных возможностей и общей физической работоспособности у детей с ДЦП легкой степени не зависимо от пола.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в журналах из списка ВАК:

1. Евстигнеева О.В., Балыкин М.В. Возрастные особенности физического развития и функционального состояния кардиореспираторной системы детей с легкой степенью тяжести ДЦП // Вестник новых медицинских технологий. Тула, 2009. T. XVI. № 2. С. 185 - 188.

2. Евстигнеева О.В. Физическая работоспособность и состояние кардиореспираторной системы у детей и подростков с ДЦП // В мире научных открытий. Красноярск: Научно-инновационный центр, 2012. № 2 (26). С. 39 - 44.

Публикации в прочих изданиях:

3. БояроваОЛЗ. (Евстигнеева О.В.) Методы адаптивной физической культуры в практике специальных коррекционных школ для детей с нарушениями функции опорно-двигательного аппарата. И Материалы 2-й Всероссийской конференции «Актуальные вопросы здоровья и среды обитания современного человека». Ульяновск, 2005. С. 13.

4. БояроваО.В. (Евстигнеева О.В.), Ефимова H.A. Методологические подходы в организации коррекционной работы с детьми с церебральной патологией // Сборник научных трудов участников Всероссийской конференции с международным участием «Культура здоровья и безопасность жизнедеятельности». Балашов, 2006. С. 27 - 28.

5. Ефимова H.A., БояроваО.В. (Евстигнеева О.В.) Организация и методика адаптивной физической культуры для детей с умственной отсталостью // Сборник научных

трудов участников Всероссийской конференции с международным участием «Культура здоровья и безопасность жизнедеятельности». Балашов, 2006. С. 48 - 49.

6. Боярова О.В. (Евстигнеева О.В.), Ямборко П.В. Особенности аппарата внешнего дыхания у детей с детским церебральным параличом // Материалы 41-й научно-практической конференции врачей «Модернизация здравоохранения и совершенствование охраны здоровья населения». Ульяновск, 2006. С. 846 - 847.

7. Евстигнеева О.В., Балыкин М.В. Реакции кардиореспираторной системы при циклических нагрузках у детей с ДЦП // Сборник материалов конференции «Актуальные проблемы физиологии, физического воспитания и спорта». Ульяновск, 2007. С. 9 - 12.

8. Евстигнеева О.В. Реакции сердечно-сосудистой системы у детей с ДЦП на физические нагрузки // Материалы I конференции молодых ученых медико-биологической секции Поволжской ассоциации государственных университетов. Ульяновск: УлГУ, 2007. С. 136- 138.

9. Евстигнеева О.В., Карташова H.A. Влияние занятий АФК на функциональное состояние дыхательной системы у детей с ДЦП 13 - 16 лет // Материалы II конференции молодых ученых медико-биологической секции Поволжской ассоциации государственных университетов. Ульяновск: УлГУ, 2009. С. 38 - 41.

10. Евстигнеева О.В. Реактивность ССС на нагрузку циклического характера у детей с легкой степенью ДЦП в годичном цикле занятий АФК // Материалы X юбилейной Всероссийской научной конференции с международным участием «Физиологические механизмы адаптации растущего организма». Казань, 2010. С. 70 - 71.

11. Исмаилова H.A., Евстигнеева О.В. Влияние занятий оздоровительным туризмом на психоэмоциональное состояние детей с ДЦП // Материалы II Международного конгресса «Нейрореабилитация-2010». Москва, 2010. С. 10.

12. Евстигнеева О.В., Балыкин М.В. Адаптивное физическое воспитание детей с ДЦП // Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Стратегическое планирование развития городов России». Тольятти, 2010. С. 300 - 304.

13. Евстигнеева О.В., Балыкин М.В. Состояние центральной и периферической геодинамики у детей с ДЦП легкой степени тяжести в годичном цикле занятий АФК // Ульяновский медико-биологический журнал. Ульяновск, 2011. № 1. С. 88 - 92.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В АВТОРЕФЕРАТЕ

АД - артериальное давление;

САД - систолическое артериальное давление;

ДАД - диастолическое артериальное давление;

АДп - пульсовое давление;

АДср - среднее гемодинамическое давление;

ДК - дыхательный коэффициент;

ДО - дыхательный объем дыхания;

ДЦП - детский церебральный паралич;

ЖЕЛ - жизненная емкость легких;

МВЛ - максимальная вентиляция легких;

МОД - минутный объем дыхания;

МОК - минутный объем кровообращения;

ОДА - опорно-двигательный аппарат;

ОПСС - общее периферическое сопротивление;

ОФВі - объем форсированного выдоха;

РОвд - резервный объем вдоха;

РОвыд - резервный объем выдоха;

СИ - сердечный индекс;

СО - систолический объем кровообращения;

УПСС - удельное периферическое сопротивление;

ФЖЕЛ - форсированная жизненная емкость легких;

ФК - физическая культура;

чд - частота дыханий в минуту;

чсс - частота сердечных сокращений;

У02 потребление кислорода;

УС02 выделение углекислого газа.

Подписано в печать 16.03.2012 Формат 60x84/16. Гарнитура Times New Roman. Усл. п.л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ № 031602

Отпечатано в Издательском центре Типография Облучинского 432063, г. Ульяновск, ул. Гончарова, 11а

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Евстигнеева, Ольга Валерьевна, Ульяновск

61 12-3/796

ФГБОУ ВПО

УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ЕВСТИГНЕЕВА ОЛЬГА ВАЛЕРЬЕВНА

ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ И РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ С НАРУШЕНИЯМИ ФУНКЦИЙ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО

АППАРАТА

03.00.13 - физиология

ДИССЕРТАЦИЯ

На соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

Доктор биологических наук, профессор Балыкин Михаил Васильевич

Ульяновск, 2012

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 3

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 11

1.1. Общая характеристика детей с детским церебральным параличом 11

1.2. Особенности висцеральных систем и психофизиологических функций детей с ДЦП 19

1.3. Влияние физических упражнений на организм детей с ДЦП 28 ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 36 ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 43

3.1. Антропометрические характеристики детей и подростков

с легкой степенью ДЦП 43

3.2. Характеристика вегетативных функций детей и подростков с легкой степенью ДЦП 46

3.3. Психоэмоциональный статус и координационные способности детей и подростков с легкой степенью ДЦП 58

3.4. Антропометрические характеристики детей и подростков

с легкой степенью ДЦП при занятиях физической культурой в динамике учебного года 64

3.5. Характеристика вегетативных функций детей и подростков

с легкой степенью ДЦП при занятиях физической культурой в динамике учебного года 67

3.6. Координационные способности детей и подростков с легкой степенью ДЦП при занятиях физической культурой в динамике учебного года 91

3.7. Изменения функционального состояния и физической работоспособности детей 11-12 лет с легкой степенью ДЦП при дополнительных занятиях легкой атлетикой 97 ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 111 ВЫВОДЫ 132 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 134

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АФК — адаптивная физическая культура;

АД — артериальное давление;

ДАД — диастолическое артериальное давление;

АДп — пульсовое давление;

САД — систолическое артериальное давление;

АДср — среднее гемодинамическое давление;

ви — вегетативный индекс;

вне — вегетативная нервная система;

ДК — дыхательный коэффициент;

ДО — дыхательный объем;

ДП — двойное произведение;

дцп — детский церебральный паралич;

ДЖЕЛ — должная жизненная емкость легких;

ДФЖЕЛ — должная форсированная жизненная емкость легких;

ЖЕЛ — жизненная емкость легких;

МВД — максимальная вентиляция легких;

МОД — минутный объем дыхания;

МОК — минутный объем кровообращения;

НОДА — нарушения опорно-двигательного аппарата;

ОПСС — общее периферическое сопротивление;

ОФВ! — объем форсированного выдоха;

ОГК — окружность грудной клетки;

ОДА — опорно-двигательный аппарат;

РОвд — резервный объем вдоха;

РОвыд — резервный объем выдоха;

СИ - сердечный индекс;

ССС — сердечно-сосудистая система;

СО систолический объем кровообращения;

УОК - ударный объем крови;

УПСС - удельное периферическое сопротивление сосудов;

ФК - физическая культура;

ФЖЕЛ - форсированная жизненная емкость легких;

цнс - центральная нервная система;

ЧД - частота дыханий в минуту;

чсс - частота сердечных сокращений;

эгк - экскурсия грудной клетки;

У02 - потребление кислорода;

усо2 - выделение углекислого газа.

ВВЕДЕНИЕ

Негативные тенденции в состоянии здоровья детей за последнее десятилетие приобрели устойчивый характер. Сохраняется рост заболеваемости, увеличивается распространенность хронической патологии, снижается число абсолютно здоровых детей во всех возрастно-половых группах. Доля здоровых детей к окончанию школы не превышает 20-25% (Баранов, Ямпольская, 2003), а по данным некоторых авторов 4% (Потапчук, Дидур, 2001). Среди детей всех возрастов наиболее значительно увеличилось число болезней эндокринной, костно-мышечной системы и соединительной ткани, системы кровообращения, пищеварения, мочевыделения, врождённых пороков развития, анемий, а среди лиц старшего подросткового возраста -психических расстройств. Многие специалисты рассматривают состояние опорно-двигательного аппарата (ОДА) как критерий показателя здоровья в целом, поскольку эта патология оказывает воздействие на органы и системы всего организма (Гребенникова с соавт., 2009).

В настоящее время отмечается дальнейший рост числа детей с нарушениями функции ОДА, при этом одним из наиболее распространенных заболеваний является детский церебральный паралич (ДЦП) (Барашнев, Рассу, Казанцева, 1984; Хуснутдинова, Эткина, 1997; Лильин, 2003; Rogers, 1994; Stanley, Blair, Alberman, 2000; Winter et al., 2002). Мультифакторность этиологии и сложность патогенеза затрудняет профилактику болезни и эффективность ее лечения. Ранее детские церебральные параличи рассматривали, как заболевание в основном опорно-двигательного аппарата и лечение было направлено, прежде всего, на восстановление двигательных функций, в настоящее время ДЦП рассматривают в совокупности с двигательными, психическими, речевыми и другими нарушениями (Семенов, 2000; Левченко, Приходько, 2001; Ратнер, 2006). Особую группу представляют собой дети и подростки с ДЦП легкой степени тяжести. Данная категория детей находится в пограничном состоянии между нормой и

патологией, как правило, эти дети способны самостоятельно передвигаться и полностью себя обслуживать, однако при этом в связи с неправильным перераспределением мышечного тонуса могут формироваться двигательные дефекты, порочные позы, деформации и контрактуры суставов (Бортфельд, Рогачева, 1986).

Несомненно, практический интерес имеет получение данных о функциональных системах организма детей с ДЦП. А также правильная оценка функционального состояния организма и систем человека, обеспечивающих жизнедеятельность организма как единого целого, что является одной из основных задач современной физиологии и медицины (Бадалян с соавт., 1987, 1988; Семенова, 1999; Блюм с соавт., 2004; Козявкин с соавт., 2007).

Детский церебральный паралич характеризуется возникновением существенных изменений со стороны не только опорно-двигательного аппарата и мышечной системы, но и уровнем метаболизма и тесно связанных с ним систем доставки и транспорта кислорода. Для детей имеющих диагноз ДЦП характерно ограничение двигательной активности, которая сопровождается изменениями обмена веществ и снижением функциональных возможностей сердечно-сосудистой и дыхательной системы. В связи с этим особый интерес представляют исследования особенностей функционирования и развития кардиореспираторной системы у детей с ДЦП. Комплексное воздействие на ОДА, регуляцию и метаболизм мышечной системы, включает медикаментозные средства, рефлексотерапию, ортопедическую помощь, физиотерапевтическое лечение, психотерапию и трудотерапию (Гончарова, Гринина, Мерзоева, 1974; Семенова с соавт., 1972, 1976, 1986, 1998; Мастюкова, 1991; Качесов, 2001, 2005; Лильин с соавт., 2005; Бронников, 2010), но вся совокупность этих методов не позволяет расширить двигательный режим детей и привести его к уровню активности здоровых сверстников. Эту функцию выполняет адаптивная физическая культура, которая органически вплетается в двигательный режим школы,

сочетая уроки физической культуры, с физкультурно-массовыми мероприятиями и трудотерапией, а также с ортопедическим режимом, медикаментозным лечением, физиотерапевтическими процедурами. Снижение функциональных резервов сердечно-сосудистой и дыхательной систем у детей с церебральными параличами так же может быть частично восстановлено с помощью физических упражнений (Ефименко, Сермеев, 1991; Ипполитова с соавт., 1993; Козявкин, Кочмар, 2003; Милюкова, 2006), применение которых в большей мере определяет конечный результат коррекции и реабилитации двигательных функций. При этом физическое воспитание в специальных школах является важнейшей и неотъемлемой составляющей в становлении личности ребенка, подготовки его к дальнейшей жизни и труду.

Исходя из этого, была определена цель исследования: изучить морфофункциональные особенности детей и подростков 11-16 лет с ДЦП легкой степени и влияние физических упражнений на их координационные способности, изменения кардиореспираторной системы и физическую работоспособность в течение учебного года.

Задачи исследования:

1. Определить особенности физического развития, уровень метаболизма и состояние кардиореспираторной системы у детей и подростков с ДЦП легкой степени.

2. Изучить психоэмоциональный статус и координационные способности детей и подростков 11-16 лет с ДЦП легкой степени.

3. Оценить изменения кардиореспираторной системы, физической работоспособности и координационных способностей у детей и подростков с легкой степенью ДЦП при занятиях физической культурой в динамике учебного года.

4. Определить изменения кардиореспираторной системы и физической работоспособности детей 11-12 лет с ДЦП легкой степени при занятиях легкой атлетикой.

Научная новизна работы. Проведена комплексная оценка психоэмоционального статуса, физического развития, координационных способностей, особенностей метаболизма и физической работоспособности детей и подростков с легкой степенью ДЦП 11-16 лет.

Получены новые данные об изменениях физического развития, возрастных особенностях метаболизма, внешнего дыхания и гемодинамики у детей и подростков с ДЦП легкой степени в динамике учебного года. Установлено, что занятия физической культурой приводят к совершенствованию координационных способностей, повышению резервов кардиореспираторной системы и физической работоспособности у детей и подростков обоего пола с ДЦП легкой степени. Впервые установлено, что занятия легкой атлетикой приводят к снижению реактивности кардиореспираторной системы при стандартных нагрузках, сопровождаются улучшением координационных способностей, повышением физической работоспособности и способности к выполнению динамической работы.

Практическая значимость. Проведенные исследования расширяют возможности использования средств физической культуры для повышения резервов кардиореспираторной системы, физической работоспособности и уровня координационных способностей детей и подростков с ДЦП легкой степени.

Результаты исследования свидетельствуют о высокой эффективности легкоатлетических упражнений для повышения функциональных резервов организма, физической работоспособности и толерантности к динамической работе детей и подростков обоего пола с ДЦП легкой степени в программе реабилитации учащихся коррекционных школ.

По результатам проведенных исследований разработана программа по физической культуре для детей и подростков с ДЦП легкой степени.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс ОГОУ специальной (коррекционной) общеобразовательной школы-интерната VI вида № 1 «Улыбка» г. Ульяновска. Полученные данные используются при

чтении лекций и проведении практических занятий по курсам «Возрастная физиология», «Частные методики адаптивной физической культуры» и «Физическая реабилитация» на факультете физической культуры и реабилитации Института медицины, экологии и физической культуры ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет».

Основные положения, выносимые на защиту.

1. У детей и подростков обоего пола с ДЦП легкой степени на фоне нарушений координации движений, имеют место повышенный тонус симпатической нервной системы, уровень метаболизма и газообмена, проявления личностной тревожности и нейропсихической напряженности.

2. В годовом цикле занятий адаптивной физической культурой отмечается положительная динамика развития координационных способностей, повышение работоспособности, оптимизация газообмена, функций внешнего дыхания и системной гемодинамики в покое и при физических нагрузках, имеющие возрастные особенности у детей и подростков с ДЦП легкой степени.

3. Дополнительные занятия легкой атлетикой повышают эффективность занятий адаптивной физической культурой, способствуют увеличению толерантности к динамическим нагрузкам, приводят к повышению аэробных возможностей и физической работоспособности у детей с ДЦП легкой степени.

Апробация работы.

Результаты исследования доложены на 2-й Всероссийской конференции «Актуальные вопросы здоровья и среды обитания современного человека» (Ульяновск, 2005), Всероссийской конференции с международным участием «Культура здоровья и безопасность жизнедеятельности» (Балашов, 2006), 41-й научно-практической конференции врачей Ульяновской области (Ульяновск, 2006), I, II конференции молодых ученых медико-биологической секции Поволжской ассоциации государственных университетов (Ульяновск, 2007, 2009), X

юбилейной Всероссийской научной конференции с международным участием «Физиологические механизмы адаптации растущего организма» (Казань, 2010), II Международном конгрессе «Нейрореабилитация-2010» (Москва, 2010), III и IV Всероссийской конференции с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека» (Ульяновск, 2009,2011).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, глав «Обзор литературы», «Объект и методы исследования», «Результаты собственных исследований», обсуждения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 156 страницах печатного текста, иллюстрирована 35 таблицами и 7 рисунками. Список литературы включает 240 источников, из них 194 - отечественных и 46 зарубежных авторов.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Общая характеристика детей с детским церебральным параличом

По существующим на сегодняшний день представлениям, разделяемым большинством ученых, paralysis cerebralis infantilis, детский церебральный паралич (ДЦП) - представляет собой группу центральных двигательных нарушений (корково-подкорковых синдромов), при которых в антенатальном, перинатальном и/или раннем неонатальном периодах развития происходит острое и/или хроническое воздействие этиологического фактора (факторов), приводящее к повреждению головного мозга и последующему нарушению развития преимущественно двигательной сферы (Футер, 1965; Семенова, Мастюкова, Смуглин, 1972; Цукер, 1972; Семенова, 1976; Бортфельд, Рогачева, 1986; Бадалян, Журба, Тимонина, 1988; Шамарин, Белова, 1999; Семенов, 2000; Евсеев, 2004).

Как нозологическая форма, церебральный спастический паралич впервые был выделен английским врачом W. Little (1843). Автор впервые связывал возникновение церебральных нарушений у новорожденных с акушерской техникой. Позднее стали говорить о «болезни Литтля», когда у детей обнаруживался нижний спастический парапарез (Гончарова, 1962; Ратнер, 2006). Известный венский невропатолог, а впоследствии -выдающийся психиатр и психолог 3. Фрейд включил в эту группу все формы спастического паралича, сходные по клиническим признакам, но различные по этиологии и назвал их «церебральными детскими параличами» (Kavcic, Vodusek, 2005).

Характерной особенностью ДЦП является нарушение моторного развития ребенка, обусловленное, прежде всего, аномальным распределением мышечного тонуса и нарушением координации движений (Ермоленко, 2000; Бадалян, 1984; Семенова, Штеренгерц, Польских, 1986;

Пихненко, Малахов, Чернышев, 2002; Odding, Roebroeck, Stam, 2006). При данном заболевании нарушения, возникающие в результате нарушения развития мозга, являются непрогрессирующими, но изменяемыми (Семенова, Махмудова, 1979; Бадалян, Журба, Тимонина, 1987; MacKeith, MacKenzie, Polani, 1959; Pidcock et al., 1990). Двигательные расстройства у детей с детским церебральным параличом редко носят изолированный характер - как правило, они сопровождаются нарушением развития интеллектуально-речевых, перцептивных и коммуникативных функций (Бадалян, Дунаевская, Скворцова, 1983; Шпрах, 2007; Molnar, 1991; Brown, Burns, 2001). Причина этого лежит в нарушении развития, как отдельных нервных клеток, так и нервных центров, ответственных за выполнение определенных функций (движение, восприятие, речь и т.д.) (Муромов, Муромова, 2006). Большинство детей с ДЦП имеют сопутствующие симптомы и синдромы: вегетативно-обменные расстройства, нарушения терморегуляции, судорожный эпилиптический синдром, энурез, хронические пневмонии и т.д. (Меженина, 1966; Семенова, Антонова, 1998; Милюкова, 2006; Гоникман, 2006; Ненахова, 2008).

В настоящее время ясно, что термин «церебральный паралич» не отражает многообразия и сущности, имеющихся при этом заболевании неврологических нарушений, однако его широко используют в мировой литературе, поскольку другого термина, всесторонне характеризующего эти патологические состояния, до настоящего времени не предложено. Их объединение в нозологическую группу позволяет планировать организационные мероприятия, направленные на раннюю диагностику и лечение ДЦП, т.к. данная проблема имеет не только медицинское, н