Влияние разных режимов двигательной активности на показатели стабилографии и сложной зрительно-моторной реакции детей 10-16 лет

Дмитренко, Лариса Михайловна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние разных режимов двигательной активности на показатели стабилографии и сложной зрительно-моторной реакции детей 10-16 лет
ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние разных режимов двигательной активности на показатели стабилографии и сложной зрительно-моторной реакции детей 10-16 лет"

На правахлшописи

ДМИТРЕНКО Лариса Михайловна

ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ РЕЖИМОВ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ НА ПОКАЗАТЕЛИ СТАБИЛОГРАФИИ И СЛОЖНОЙ ЗРИТЕЛЬНО-МОТОРНОЙ РЕАКЦИИ ДЕТЕЙ 10-16 ЛЕТ

Специальность 03.03.01 - Физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

005531820

Астрахань - 2013

005531820

Работа выполнена на кафедре анатомии и физиологии детей и подростков факультета естествознания Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» (г. Ростов-на-Дону)

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Менджерицкий Александр Маркович

Официальные оппоненты:

Вербицкий Евгений Васильевич, д.б.н., гл. научный сотрудник, Институт аридных зон Южного научного центра РАН, зам. директора по научной работе;

Лазько Алексей Евгеньевич, д.м.н., профессор, Астраханская государственная медицинская академия, зав. кафедрой патологической анатомии

Ведущая организация:

Северо-Кавказский Федеральный университет

Защита диссертации состоится «21» июня 2013 г. в «14-00» часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.01 при ФГБОУ ВПО по адресу: 414000, Астрахань, пл. Шаумяна, 1. Естественный институт Астраханского государственного университета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета по адресу: 414056, Астрахань, ул. Татищева, 20 а.

Автореферат разослан « » _2013 г.

¿г

Ученый секретарь ^

диссертационного совета,

доктор биологических наук Нестеров Ю.В.

Актуальность исследования.

В настоящее время проблема оздоровления подрастающего поколения привлекает к себе пристальное внимание специалистов (Алексанянц Г.Д., Локтев С.А., 1995). Особый акцент при анализе делают на снижении физической подготовленности детей и подростков, а также на нарушениях опорно-двигательного аппарата, которые в первую очередь связывают с недостаточным объемом двигательной активности (Дубровинская Н.В. и др., 2000; Vidal J. et al., 2012).

Также необходимо учитывать тот факт, что для учебной деятельности школьников и студентов кроме малоподвижного образа жизни в настоящее время характерны большая информационно-операциональная нагрузка с дефицитом времени, высокой эмоциональной напряженностью (Б.П. Яковлев, О.Г. Литовченко, 2005). Сочетание данных факторов оказывает кумулятивный эффект на функциональное состояние организма детей и подростков, который изменяет параметры сенсомоторных реакций (СМР) организма.

Тесты для оценки СМР широко используют для оценки психофизиологических и нейрофизиологических параметров функционального состояния головного мозга. Сенсомоторные тесты используют для изучения когнитивных процессов (Ingram J.N., Wolpert D.M., 2011; Schendan Н.Е., Ganis G., 2012). Так, показана связь между интеллектуальными способностями и скоростью зрительно-моторных реакций (ЗМР) (Neely К.A., Heath М., 2010, 2011; Bueti D. et al., 2012; Hirashima M., Nozaki D., 2012; Konstantinov K.V. et al., 2009; Shul'gina G.I., 2000 и др.). При этом подвижность нервных процессов обусловливает различия в скоростной структуре трудовых и спортивных движений (Климов Е.А., I960; Ivaniura I.O., 2000; Kakiashvili L.O. . et al., 2006), поскольку любой вид деятельности требует специфических скоростных показателей, отражающихся в реакции, быстроте мышления и т.д.

Несмотря на то, что в координации движений большую значимость играет вестибулярная система относительно сенсомоторной реакции (Blouin J. et al., 2010), оценка взаимосвязи этих качеств является актуальной, особенно, в процессе интенсивного роста (пубертатный период).

Наиболее широко в настоящее время изучают особенности постуральной регуляции у детей с различными функциональными отклонениями (Kapoula Z. et al., 2012). Однако до настоящего времени до конца не изучен вопрос относительно взаимосвязи работы постуральной системы с разным уровнем двигательной активности и сенсомоторных реакций человека, а также относительно функциональных преобразований равновестностных качеств в период полового созревания.

Один из перспективных методов исследования механизмов поддержания человеком вертикальной позы является метод компьютерной стабилографии. Наряду с биомеханической оценкой устойчивости тела, стабилография позволяет оценить функциональное состояние организма, а также уровень влияния тренировочных и соревновательных нагрузок на показатели координации вертикального положения тела. При этом выявление механизмов, ле-

жащих в основе динамических изменений функционального состояния по-стуральной системы, является актуальной задачей спортивной физиологии.

Целью данного исследования явилось изучение особенностей сложной зрительно-моторной реакции и стабилографических показателей у детей 1016 лет с разным уровнем двигательной активности.

В задачи исследования входило следующее:

1. Изучить показатели стабилограммы у детей 10-16 лет с низким, средним и высоким уровнем двигательной активности;

2. Выявить половые различия становления постуральных качеств в процессе полового созревания;

3. Исследовать влияние разных двигательных режимов на показатели сложной зрительно-моторной реакции у детей 10-16 лет;

4. Изучить половые различия в становлении сенсомоторной реакции у детей с разным уровнем двигательной активности.

Основные научные результаты, полученные лично автором и их научная новизна. Впервые показано, что при среднем уровне двигательной активности понижение качества функции равновесия у мальчиков происходит с 10 до 15-летнего возраста; у девочек ухудшение равновестностных качеств наблюдается в 16-летнем возрасте. У детей с высоким уровнем двигательной активности происходит постепенное повышение качества функции равновесия от 10 до 16 лет, снижена возрастная вариабельность показателей стабилограммы относительно школьников со средним уровнем двигательной активности. При низком уровне двигательной активности у детей наиболее высокие значения качества функции равновесия наблюдаются в 13-летнем возрасте, к 16 годам данные показатели регуляции постуральной системы снижаются.

Впервые установлено, что у детей с высоким уровнем двигательной активности наблюдается наиболее высокая отрицательная корреляционная взаимосвязь между показателями линейных скоростей и качеством функции равновесия; при низком уровне двигательной активности между этими показателями связи нет.

Впервые показано, что у 10-12-летних детей с высоким уровнем двигательной активности качество сенсомоторных реакций на сложные зрительные стимулы снижено относительно детей со средним уровнем двигательной активности. Показаны половые различия уровня выполнения сенсомоторных тестов у детей с высоким уровнем двигательной активности: у мальчиков 1314 лет снижено качество реакций на стимулы, а в возрасте 12-13 лет увеличивается время дифференцировки зрительных стимулов по сравнению с девочками.

Впервые установлено, что при низком уровне двигательной активности девочкам 10-16 лет характерен низкий уровень качества и скорости зрительно-моторных реакций, у мальчиков - при низком качестве выполнения теста скорость реакции дифференцировки увеличивается к 14-16-летнему возрасту.

Теоретическая, методическая и практическая значимость исследования. Результаты исследования расширяют теоретические представления о

влиянии разных двигательных режимов на созревание координационных качеств и сенсомоторных реакций в процессе полового созревания и вносят вклад в развитие возрастной физиологии, психофизиологии, дефектологии. Междисциплинарный характер исследования способствует обогащению теоретических представлений о физиологических особенностях развития детей и подростков с разным уровнем двигательной активности.

Результаты проведенного исследования могут быть использованы в качестве теоретической базы для формирования программы мероприятий по работе с детьми, для которых характерна низкая или чрезмерная двигательная активность, по коррекции отклонений от нормы координационных качеств и показателей сенсомоторных реакций.

Полученные результаты используются при чтении лекций по возрастной физиологии, психофизиологии, спортивной физиологии на кафедре анатомии и физиологии детей и подростков и кафедре медико-биологических дисциплин Южного федерального университета.

Положения, выносимые на защиту:

Уровень координации движений зависит от преобладания рефлекторных механизмов, обеспечивающих линейные или угловые перемещения центра тяжести. Снижение координационных качеств происходит на фоне преобладания линейных скоростей в структуре стабилограммы.

У детей с высоким уровнем двигательной активности повышение значений качества функции равновесия сопровождается снижением показателей средних линейных скоростей, а у детей с низкой двигательной активностью — повышением линейных скоростей и снижением угловых относительно детей со средним уровнем двигательной активности.

На качество сенсомоторных реакций в период полового созревания влияет степень двигательной активности. Высокий уровень двигательной активности способствует понижению уровня сенсомоторных реакций у 10-12-летних спортсменов относительно детей со средним уровнем двигательной активности. При низком двигательном режиме у мальчиков к 16 годам повышается скорость дифференцировки сложного зрительного стимула, у девочек с 10 до 16 лет изменений показателей сенсомоторных реакций не происходит.

Апробация работы и внедрение результатов исследования. Основные результаты исследования были представлены на заседании кафедры анатомии и физиологии детей и подростков ЮФУ (Ростов-на-Дону, 2012), на XXI съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Калуга-Москва, 2010), III Всероссийской научно-практической конференции «Функциональное состояние и здоровье человека» (Ростов-на-Дону, 2010), международной научно-практической конференции «Физическая культура, спорт, здоровье и долголетие» (Ростов-на-Дону, 2011), II международной конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине» (СПб, 2011), II международной конференции по физиологии и медицине (РЬузюМесН) (СПб, 2011), XXXI международных психолого-педагогических чтениях «Развитие личности в образовательных системах» (Ростов-на-Дону, 2012), XVI Международной конференции по нейрокибер-

нетике (Ростов-на-Дону, 2012), научно-практической конференции «Молодежь в науке» (Ростов-на-Дону, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ общим авторским объемом 3,4 п.л., в том числе, 2 работы — в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 1 монография.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения; трех глав; заключения, выводов, списка литературы, состоящего из 188 источников, из них 72 на иностранном языке. Диссертация включает 32 рисунка, 14 таблиц. Объем основного текста составляет 116 страниц.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Определение уровня двигательной активности и описание групп обследованных детей. В обследовании приняли участие 398 школьников 1016 лет, обучающиеся в МОУ СОШ № 65 г. Ростова-на-Дону, занимающиеся физической культурой на уроках по школьной программе общеобразовательной школы. Было обследовано 285 детей 10-16 лет, занимающихся спортом (легкая атлетика) не менее 2-х лет на базе легкоатлетического манежа г. Ростова-на-Дону. В исследовании приняли участие также дети, обучающиеся в школе-интернате VIII вида г. Ростова-на-Дону (129 человек) (дети с умственной отсталостью легкой степени).

Определение уровня двигательной активности осуществляли с использованием шагомера «Omron HJ-5». Данный прибор закрепляли на поясе у испытуемых и регистрировали количество шагов в течение 2 дней, после чего вычисляли среднее количество шагов за 1 день. Определение продолжительности двигательного компонента проводили посредством анкетирования школьников. У детей, обучающихся в общеобразовательной школе среднесуточное количество шагов и продолжительность двигательного компонента ниже возрастной нормы (Гигиеническая норма двигательной активности детей и подростков 5-18 лет / Методические рекомендации, 1984; Кучма, 2008). В зависимости от суточного объема локомоторной активности выделили следующие типы двигательной активности у детей: 1 — дети с низким уровнем двигательной активности — это дети, обучающиеся в школе-интернате VIII вида; 2 - дети, со средним уровнем двигательной активности (контрольная группа), обучающиеся в МОУ СОШ № 65 г.Ростова-на-Дону и не посещающие спортивные или танцевальные секции; 3 - дети с высоким уровнем двигательной активности - дети, дополнительно занимающиеся в легкоатлетическом манеже г. Ростова-на-Дону не менее 2 лет.

В контрольную группу и группу спортсменов были включены только подростки, имеющие гармоничное или дисгармоничное физическое развитие, учащиеся школы-интерната VIII вида имели резко-дисгармоничное физическое развитие и 3 группу здоровья.

Исследование функции равновесия проведено на компьютерном стаби-лоанализаторе с биологической обратной связью «Стабилан-01» (производство «ОКБ-РИТМ», г. Таганрог). Для анализа функции равновесия в данном исследовании использовали следующие тесты (Руководство пользователя

«Стабилан — 01»): тест «Мишень», тест с поворотом головы. Оценивали следующие векторные показатели: КФР — качество функции равновесия (%); НПВ — нормированную площадь векторограммы (мм2/сек.); JTCC - среднюю линейную скорость (мм/сек.); УСС - среднюю угловую скорость (мм/град.) — средняя скорость изменения направления векторов скорости движения центра давления; ЛС/УС — отношение средней линейной скорости к средней угловой скорости (мм/град.). Для изучения характеристик сложной зрительно-моторной реакции (СЗМР) обследованных детей использовали устройство психофизиологического тестирования УПФТ «Психофизиолог» (производство фирмы «Медиком МТД», г.Таганрог). В тесте СЗМР оценивали уровень быстродействия и уровень безошибочности. Данные показатели измеряют в относительных единицах: 5 — высокий; 4 — выше среднего; 3 — средний; 2 — ниже среднего; 1 — низкий. Уровень сенсомоторных реакций также оценивается в относительных единицах по следующей 5-бальной шкале: 1 — высокий; 2 — выше среднего; 3 — средний; 4 — ниже среднего; 5 — низкий. При проведении теста СЗМР мы анализировали также среднее время реакции (мс) на сложные зрительные стимулы.

Полученные данные подвергали статистической обработке. Проверку на нормальность распределения величин осуществляли с помощью коэффициента Колмогорова-Смирнова. Достоверность различий средних величин независимых выборок оценивали с помощью параметрического критерия Фишера и непараметрических критериев Вилкоксона и Манна-Уитни в зависимости от типа распределения показателей. Между анализируемыми показателями также устанавливали корреляционную взаимосвязь (Юнкеров, Григорьев, 2002). Для оценки статистической значимости изменений параметров использовали следующие статистические методы оценки - t-тест, двухфак-торный дисперсионный анализ (ANOVA), корреляционный анализ. Для оценки корреляционной зависимости рассчитывали показатель R2, уровень значимости, принятый при вычислениях — 95% (р<0,05). Для статистического анализа и графического представления данных использовали программы Sta-tistica 6.5. (StatSoft Inc., США).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Стабилографические показатели в контрольных группах детей 1016 лет. При анализе результатов исследования стабилографических показателей было показано, что КФР у мальчиков 1-3 групп не различается. К 13 годам установлено снижение КФР на 10% (р<0,05) относительно 12-летнего возраста, в 5 группе - увеличение на 17% (р<0,05) относительно

4 группы, в 6 группе - понижение на 13% (р<0,05) относительно мальчиков

5 группы, а в 7 группе - увеличение КФР на 23% (р<0,05) относительно

6 группы.

У девочек изменение КФР до 14-летнего возраста было сходным с таковым у мальчиков. В 6 группе КФР увеличивается на 10% (р<0,05) по сравнению с 5 группой, а в 7 группе показано значительное снижение КФР на 16% (р<0,05) относительно девочек 6 группы. Средние показатели КФР выше у девочек 10-12 и 14-15 лет относительно мальчиков данного возраста. Толь-

ко в 16 лет КФР у мальчиков достоверно выше, чем у девочек. Максимальное значение КФР у девочек выявлено в 15-летнем возрасте, а у мальчиков — в 16-летнем возрасте. У девочек 16 лет показатель КФР находится на самом низком уровне относительно всех остальных возрастных периодов (рис. 1).

Установлено резкое снижение НПВ у мальчиков 14-летнего возраста — на 65% (р<0,01) относительно мальчиков 13 лет. У мальчиков 6 группы НПВ вновь увеличивается (на 105% - р<0,05) относительно мальчиков 5 группы. У девочек высокие показатели НПВ установлены в возрасте 13 лет и 16 лет. Кроме того, у мальчиков 1, 2 и 3 групп значение НПВ было выше на 103% (р<0,01), 119% (р<0,01) и 120% (р<0,05) относительно девочек 1, 2 и 3 групп, соответственно. Однако у мальчиков 5 и 7 групп показатель НПВ был ниже на 53% (р<0,05) и 46% (р<0,05) по сравнению с девочками 5 и 7 групп, соответственно (рис. 2).

У мальчиков 1 -4 и 6 групп значение ЛСС достоверно не отличалось. В 5 и 7 группах наблюдали снижение средней линейной скорости на 21% (р<0,05) и 25% (р<0,05) относительно 4 и 6 групп, соответственно. Показатель ЛСС у девочек 1-5 групп достоверно не отличался, у девочек 6 группы снижался на 27% (р<0,05) относительно 5 группы, а у девочек 7 группы увеличивался на 91% (р<0,05) по сравнению с 6 группой девочек. В возрасте 10, 11 и 15 лет значение ЛСС было выше у мальчиков на 27% (р<0,05), 28% (р<0,05) и 64% (р<0,01) относительно девочек данного возраста. Только у мальчиков 16 лет ЛСС было ниже на 36% (р<0,05) относительно девочек.

Также установлена обратная корреляционная зависимость ЛСС центра давления и показателя качества функции равновесия как у мальчиков (Я2 = 0,67), так и у девочек (И2 = 0,88). Это может свидетельствовать о том, что регуляция постуральной системы обеспечивается рефлекторным механизмом, влияющим на динамические изменения именно линейных скоростей.

У мальчиков 10 и 11 лет показатель УСС достоверно не отличается, затем значительно увеличивается в 12-летнем возрасте (на 98% - р<0,01) относительно мальчиков 11 лет. К 14 годам у мальчиков отмечено максимальное значение УСС, в возрасте 15 лет показатель УСС снижается (на 13% - р<0,05) относительно 14-летних подростков, а затем вновь увеличивается к 16 годам (на 15% - р<0,05) относительно 15-летних мальчиков. Таким образом, у мальчиков 14 лет увеличение КФР относительно 13-летних подростков обеспечивается за счет значительного увеличения средней угловой скорости.

У девочек 10 и 11 лет показатель УСС достоверно не отличался, затем увеличивался в возрасте 12 и 13 лет, к 14 и 15 годам вновь снижался, после чего резко увеличивался у 16-летних школьниц (на 42% - р<0,05) относительно девочек 15 лет. Следует отметить, что у мальчиков 1, 2, 3, 4 и 7 групп значения УСС были ниже на 49% (р<0,05), 48% (р<0,05), 15% (р<0,05), 12% (р<0,05) и 14% (р<0,05) относительно мальчиков 1, 2, 3, 4 и 7 групп, соответственно. У мальчиков 5 группы показатель УСС был выше на 26% (р<0,05) относительно девочек данной группы (табл. 1).

Кроме того, известно, что динамика линейной и угловой скоростей имеет стохастический характер: если линейная скорость имеет только положительные значения, то угловая скорость принимает и положительные, и отрицательные значения (Усачев с др., 2009). Поэтому существует необходимость анализа динамических изменений линейных и угловых скоростей не по отдельности, а посредством вычисления их соотношения.

В результате проведения сравнительного анализа соотношений линейной и угловой скоростей было установлено, что у мальчиков к 14 годам выявлено значительное снижение показателя ЛС/УС, что свидетельствует о большем влиянии угловых скоростей на регуляцию постуральной системы. К 15 годам показатель ЛС/УС увеличивается (на 33% - р<0,05 относительно мальчиков 14 лет), после чего вновь снижается до уровня 14-летних подростков.

Таблица 1

Показатели средней линейной скорости (ЛСС, мм/сек.) и средней угловой ско-

рости (УСС, мм/град) в контрольных группах мальчиков и девочек

группы ЛСС УСС

1 группа (10 лет) мальчики девочки мальчики девочки

15,6±2.0* 12,3±2,6 10,0±2,0* 19,5±1,1

2 группа (11 лет) 15,0±2.8* 11,8±2,2 10,4±1,6* 20,0±1,0

3 группа (12 лет) 16,9±4,9 13,7±2,5 20,7±3,6* 24,3±1,4

4 группа (13 лет) 16,6±2,0 15,4±2,3 21,5±1,8* 24,4±1,8

5 группа (14 лет) 13,0±0,9 12,6±2,6 26,6±2,6* 21,2±1,0

6 группа (15 лет) 15,1±2,0* 9,2±0,7 23,0±2,0 21,7±1,2

7 группа (16 лет) 11,3±2,6* 17,6±3,2 26,5±2,2* 30,7±1,0

Примечание: * - отличия достоверны относительно девочек данной группы

У девочек 10-14-летнего возраста значение ЛС/УС находится на одном уровне, но к 15 годам — понижается, что свидетельствует о большем влиянии угловых скоростей на координационную деятельность. К 16 годам у девушек

отмечали значительное возрастание данного показателя на 92% (р<0,05) относительно девочек 15 лет. У девочек выявлено достоверно более низкое значение соотношения ЛС/УС относительно мальчиков (исключение 5 и 7 группы). Это свидетельствует о том, что у девочек регуляция постуральной системы в возрасте 10-13 и 15 лет происходит благодаря большему включению рефлекторных механизмов, ответственных за повышение средних угловых скоростей.

Анализ векторных показателей в контрольных группах при выполнении теста с поворотом головы. Для соотнесения моторики глаз с общей соматической моторикой далее представлены результаты исследования особенностей координационных качеств у детей в пробе, предусматривающей закрывание глаз, а также поворот головы направо/налево. Кроме того, сопоставление результатов стабилографии в тестах при открытых и закрытых глазах может способствовать выявлению начальных процессов, ответственных за нарушение регуляции постуральной системы. Нужно также иметь в виду, что заболевание зрительного анализатора и малоподвижный образ жизни, который часто ведут современные дети, обуславливают вторичные отклонения: нарушение осанки, плоскостопие, искривление позвоночника.

Согласно результатам анализа показателей стабилографии у детей разного возраста в фоновой пробе КФР было выше, чем в пробе «Мишень». При анализе КФР в фоновой пробе не было выявлено достоверных половых различий данного показателя (рис. 2).

10 11 12 13 14 15 16 лет лет лет лет лет лет лет —1—тест "Мишень" -■•-■ тест с поворотом головы - фон

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

10 11 12 13 14 15 16 лет лет лет лет лет лет лет —•—тест "Мишень" - ■ «■ - тест с поворотом головы - фон

Рис. 2. КФР (%) у мальчиков (А) и девочек (Б) контрольных групп при проведении теста «Мишень» и фоновой пробы теста с поворотом головы: * - отличия достоверны относительно теста «Мишень»

Регуляция равновесия при выполнении теста «Мишень», осуществлялась через большее включение рефлекторных механизмов, обеспечивающих линейное перемещение туловища, то есть показатели ЛСС были достоверно выше относительно фоновой пробы. У мальчиков и девочек 10-16 лет сред-

няя линейная скорость фоновой пробы достоверно снижалась относительно теста «Мишень». При этом значения УСС при проведении фоновой пробы у мальчиков были выше относительно теста «Мишень». При проведении теста с поворотом головы во всех исследованных группах не происходило резких снижений векторных показателей относительно фоновой пробы. При повороте головы направо и налево наблюдали снижение качества функции равновесия, однако снижение КФР во всех группах не превышало 20% относительно фоновой пробы.

Наряду со снижением КФР отмечено увеличение средней линейной скорости при повороте головы направо и налево относительно фона. Достоверных изменений УСС при повороте головы с закрытыми глазами не установлено. Таким образом, при закрытых глазах коррекция положения тела в пространстве обеспечивается за счет динамического изменения только средних линейных скоростей. Поскольку в настоящее время недостаточно изучены особенности становления функции равновесия у детей с высоким уровнем двигательной активности, далее представлены результаты исследования векторных показателей стабилограммы у детей-спортсменов 10-16 лет.

Стабилографические показатели в группах детей-спортсменов. У мальчиков-спортсменов 1 и 2 групп КФР достоверно не отличается. В 3 группе мальчиков-спортсменов КФР увеличивается на 16% (р<0,05) относительно мальчиков-спортсменов 11 лет. После 13 лет отмечено постепенное увеличение КФР: в 7 группе отмечено наиболее высокое значение данного показателя. У девочек 1-4 групп достоверного изменения КФР не установлено. В 5 группе КФР увеличивается на 19% (р<0,05) относительно 4 группы. Половые различия отмечены в 1, 2 и 5 группах, где КФР у мальчиков было ниже на 11% (р<0,05), 8% (р=0,05) и 10% (р<0,05), соответственно, относительно девочек. Важно отметить, что у детей с высоким уровнем двигательной активности не установлено гетерохронного изменения КФР с 10 до 16 лет, как в контрольных группах. Однако показатель КФР у детей-спортсменов достоверно был выше во всех возрастных группах относительно детей контрольных групп. У спортсменов к 16 годам происходит увеличение КФР по сравнению с 10-ю годами (у мальчиков на 30%; р<0,05, а у девочек на 17%; р<0,05) в отличие от контрольных групп. Также с возрастом у детей с высоким уровнем двигательной активности отмечено снижение НПВ, что свидетельствует о совершенствовании системы сохранения равновесия. Кроме того, у детей-спортсменов значения НПВ достоверно ниже, чем у детей контрольной группы. Отмечена также менее выраженная вариабельность НПВ и КФР у детей-спортсменов (особенно, у девочек), относительно детей контрольной группы вследствие более низких значений среднего квадратиче-ского отклонения (рис. 3). Вероятно, это связано с тем, что в норме у девушек с началом менструального цикла вестибулярная устойчивость приобретает циклический характер, снижаясь в предменструальную и менструальную фазы и улучшаясь в постменструальную и постовуляторную фазы. При высоких физических нагрузках снижается роль половых гормонов на становление координационных качеств.

мальчики - - - девочки

Рис. 3. Значение НПВ (мм2/сек.) в группах мальчиков

и девочек 10-16 лет с высоким уровнем двигательной активности

У мальчиков-спортсменов 3 группы ЛСС снижается на 30% (р<0,05) относительно 2 группы, а в 4 группе - увеличивается на 27% (р<0,05) относительно 3 группы. После 13 лет у мальчиков-спортсменов наблюдали снижение ЛСС. Наиболее низкие показатели ЛСС у мальчиков-спортсменов отмечены в возрасте 16 лет. У девочек с высоким уровнем двигательной активности 1-4 групп показатели ЛСС достоверно не изменялся. В 5 группе отмечено снижение ЛСС на 37% (р<0,05) относительно 4 группы. У мальчиков 10, 11, 14 и 15 лет значения ЛСС превышали соответствующие показатели девочек. В группах спортсменов также установлена обратная корреляционная зависимость ЛСС и показателя КФР у мальчиков (Я2 = 0,98), и девочек (Я2 = 0,98).

Показатели УСС у мальчиков-спортсменов в 4 группе увеличились относительно 3 группы, далее (в 5-7 группах) снижались, достигая минимального значения к 16 годам. У мальчиков-спортсменов показатели УСС выше, чем у девочек-спортсменов (за исключением 16-лет). У девочек-спортсменов не отмечено значимых возрастных колебаний УСС, происходило постепенное снижение УСС к 16 годам (табл. 2).

Таблица 2

Показатели ЛСС (мм/сек.) у мальчиков и девочек с высоким уровнем двига-

тельной активности

группы мальчики девочки

1 группа (10 лет) 13,0±1,4* 10,1±1,4

2 группа (11 лет) 12,5±1,6* 10,6±1,4

3 группа (12 лет) 8,7±1,6 9,7±2,0

4 группа (13 лет) 11,1±1,0 10,9±2,1

5 группа (14 лет) 10,4±0,68* 6,9±1,2

6 группа (15 лет) 1,0±0,8* 7,2±1,3

7 группа (16 лет) 7,0±0,8 6,5±1,3

Примечание: * - отличия достоверны относительно девочек данной группы

У спортсменов показатель УСС достоверно ниже во всех возрастных группах относительно контроля. Таким образом, сниженные показатели

средней линейной скорости у детей-спортсменов являются важным фактором повышения качества функции равновесия. Также в группах детей с высоким уровнем двигательной активности отмечено более низкое значение соотношения ЛС/УС, по сравнению с контрольными группами. Это свидетельствует о том, что у спортсменов регуляция функции равновесия происходит благодаря включению рефлекторных механизмов, обеспечивающих снижение средних линейных скоростей.

Таким образом, повышение КФР к 16 годам у подростков-спортсменов обусловлены снижением как линейных, так и угловых скоростей перемещения центра давления. В то же время у девочек контрольной группы отмечено снижение КФР к 16-летнему возрасту, а также повышение средних линейных и угловых скоростей. У мальчиков контрольной группы КФР к 16 годам увеличивается, средняя линейная скорость снижается, но при этом значительно увеличивается значение средней угловой скорости.

Анализ векторных показателей в группах спортсменов при выполнении теста с поворотом головы. В фоновой пробе КФР не отличается от значения в тесте «Мишень». В то же время у девочек-спортсменов при выполнении фоновой пробы КФР было выше, чем в тесте «Мишень» в 11-13- и 15-летнем возрасте. В фоновой пробе, как и при проведении теста «Мишень», отмечено снижение КФР у мальчиков 13 лет, после чего значение КФР постепенно увеличивается, достигая максимума к 16 годам. У девочек выявлена сходная динамика изменений КФР в тесте «Мишень» и фоновой пробе теста с поворотом головы. В фоновой пробе выявлено более высокое значение данного показателя у девочек 10-11 и 14-15 лет относительно мальчиков.

В пробе с поворотом головы у детей-спортсменов выявлено снижение КФР относительно фоновой пробы. При повороте головы направо достоверное увеличение ЛСС установлено во 2 и 5 группах мальчиков. При повороте головы налево увеличение ЛСС отмечено у мальчиков 10-14 лет и у девочек 11-13 лет. Таким образом, при проведении теста с поворотом головы установлена асимметрия векторных показателей у мальчиков 12 и 13 лет, что диктует необходимость ограничения физических нагрузок мальчикам на данном возрастном этапе. Данный факт также согласуется с результатами исследования среднесуточного количества локомоций у мальчиков данного возраста, где показано, что уровень двигательной активности у мальчиков 12 и 13 лет превышает возрастную норму.

Стабилографические показатели в группах детей 10-16 лет с низким уровнем двигательной активности. У мальчиков с низким уровнем двигательной активности отмечено гетерохронное изменение КФР с возрастом. Наблюдалось также значительное снижение КФР у мальчиков 15-летнего возраста, в то время как у мальчиков контрольной группы КФР снижается к 13 годам. У девочек значительное снижение КФР отмечено в возрасте 14 лет. Достоверные половые различия выявлены у детей 1-й, 3-й и 6-й группах. У детей с низким уровнем физических нагрузок КФР достоверно ниже, чем у детей контрольных групп. Показатель НПВ у мальчиков 1-5 групп снижался, а в 6 группе увеличивался (на 235% - р<0,01) относительно

мальчиков 5 группы. У девочек увеличение НПВ отмечено во 2 группе относительно 1 группы и в 5 группе относительно 4 группы.

Показатели НПВ у детей с низким уровнем двигательной активности были выше, чем у детей контрольных групп за исключением 13-летнего возраста. ЛСС у мальчиков 10-14 лет с возрастом снижается, в возрасте 15 лет установлено ее увеличение относительно 14-летних подростков, а в 16 лет ЛСС - снижение по сравнению с 6 группой. У девочек значимых изменений ЛСС с возрастом не выявлено (табл. 6). У детей с низким уровнем физических нагрузок не установлено статистически достоверной корреляционной зависимости ЛСС и КФР (у мальчиков Я2 = 0,582, у девочек Я2 = 0,196).

УСС у мальчиков с возрастом достоверно не изменялась. У девочек достоверное снижение УСС наблюдали в 6 группе относительно 5 группы. Кроме того, у мальчиков с низким уровнем двигательной активности в 1 группе УСС была выше, а в 3-7 группах ниже контрольных значений. У девочек с низким уровнем физических нагрузок УСС была выше контроля в 1-й, 2-й и 5-7-й группах. У мальчиков с низким уровнем двигательной активности увеличение ЛС/УС отмечено в возрасте 11 и 15 лет. У девочек с низким уровнем физических нагрузок ЛС/УС увеличивается в 6 и 7 группах. Кроме того, у мальчиков ЛС/УС выше, чем у девочек.

Показатель ЛС/УС у детей с низким уровнем двигательной активности значительно выше, чем у детей контрольных групп. Это дает основание предполагать, что повышение соотношения ЛС/УС обусловливает низкие показатели КФР.

В том числе, в группах детей с высоким уровнем двигательной активности отмечены более низкое значение соотношения ЛС/УС и высокие значения КФР, по сравнению с контролем. А у детей с низким уровнем двигательной активности снижены показатели КФР одновременно с увеличением соотношения ЛС/УС относительно групп контроля. Следовательно, при низком уровне двигательной активности ЛСС оказывает большее влияние на регуляцию функции равновесия и обусловливает снижение вестибулярной устойчивости.

Анализ векторных показателей в группах детей с низким уровнем двигательной активности при выполнении теста с поворотом головы. У

детей с низким уровнем двигательной активности в фоновой пробе КФР выше, чем в пробе «Мишень». В группе мальчиков в фоновой пробе возрастные изменения КФР не соответствуют динамике изменений КФР при проведении теста «Мишень». В фоновой пробе у мальчиков с низким уровнем двигательной активности и контрольных групп значения КФР достоверно не различаются. У девочек с низким уровнем двигательной активности в фоновой пробе отмечено снижение КФР в возрасте 12 лет и увеличение данного показателя к 13-летнему возрасту, при этом значения в фоновой пробе также не отличаются от показателей КФР данной пробы у девочек групп контроля. Таким образом, у детей с низким уровнем двигательной активности значительно снижена возможность статического поддержания равновесия со зрительной обратной связью.

Известно, что при гиподинамии наблюдается эффект высокого значения качества функции равновесия. Движения человека скованы и характеризуются низкими скоростями его сегментов и, как следствие, низкой скоростью его центра давления. Человек не способен компенсировать большие отклонения тела от вертикали и во избежание падения минимизирует любые колебания тела за счет высокого напряжения мышц и больших энергетических затрат. Поэтому показатель КФР данной пробы должен соотноситься с показателями различных тестов на основе зрительной обратной связи (например, тест «Мишень»), выявляющих скованность движений. Повышение качества функции равновесия при проведении фоновой пробы у детей с низким уровнем физических нагрузок происходит на фоне снижения ЛСС и увеличения УСС относительно пробы «Мишень». При повороте головы направо/налево было установлено снижение КФР у детей относительно фоновой пробы. При повороте головы у детей во всех исследуемых группах установлено также достоверное увеличение ЛСС относительно фоновой пробы. У мальчиков 14 и 15 лет при повороте головы направо отмечено увеличение УСС; при повороте головы налево у мальчиков 12 и 14 лет УСС снижалась и увеличивалась у девочек 14 лет относительно фоновой пробы.

Показатели сложной зрительно-моторной реакции у детей с разным уровнем двигательной активности. Средние показатели уровня безошибочности наблюдали у мальчиков 12 и 16 лет и девочек 15 лет, во всех остальных группах детей отмечен сниженный уровень безошибочности на сложный зрительный стимул. Наиболее низкий показатель уровня безошибочности отмечен у подростков 13 лет (рис. 4). Следует отметить, что в данном возрасте у мальчиков и девочек наблюдали также снижение КФР. Выявлено также увеличение уровня быстродействия у мальчиков 4 группы относительно 3 группы до значений выше среднего, после чего с возрастом уровень быстродействия достоверно не изменялся.

10 11 12 13 14 15 16

лет лет лет лет лет лет лет

— мальчики -«- ■ девочки

14 15 16 лет лет лет ■ - девочки

Рис. 4. Уровень безошибочности (усл.ед.) в контрольных группах мальчиков и девочек 10-16 лет

Рис. 5. Уровень быстродействия (усл.ед.) в контрольных группах мальчиков и девочек 10-16 лет

У девочек отмечено постепенное увеличение данного показателя к 14-летнему возрасту, однако в возрасте 15 лет отмечено снижение уровня быстродействия относительно девочек 5 группы. Однако у девочек 16 лет уровень быстродействия вновь увеличивался относительно 15 летних школьниц. Таким образом, для подростков 13-16 лет характерны показатели уровня быстродействия, соответствующие значениям выше среднего (исключение девочки 15 лет) (рис. 5).

У мальчиков 10-11 лет наблюдается снижение скорости и качества реакции на сложные зрительные стимулы, к 12 годам они увеличиваются до средних значений. В 13 лет повышение уровня быстродействия до значений выше среднего сопровождается снижением качества работы. После чего в возрасте 14-16 лет высокая скорость реакции на зрительные стимулы сохраняется, однако при этом отмечено снижение количества ошибочных СМР.

У девочек повышение количества ошибочных реакций в возрасте 1213 лет сопровождается повышением скорости работы. Наступление менархе у большинства девочек сопровождается снижением качества и скорости ЗМР. К 13 годам у девочек также снижается вестибулярная устойчивость. Наиболее высокий уровень безошибочности у девочек отмечен в возрасте 15 лет, однако сохранение качества работы обеспечивается за счет низкой скорости. Повышение скорости ЗМР сопровождается у девочек-подростков увеличением количества ошибочных реакций, что отчетливо просматривается у 16-летних девушек. Среднее время СЗМР с возрастом снижается у детей (табл. 3). Достоверные половые различия выявлены в возрасте 15 лет. Также установлено, что у мальчиков и девочек 10-12 лет уровень СМР соответствовал значения высоким - выше среднего. К 13-летнему возрасту уровень СМР снижался до средних значений, после чего постепенно увеличивался до значений выше среднего. Достоверных половых различий уровня сенсомотор-ных реакций не выявлено. Таким образом, снижение вестибулярной устойчивости у подростков 13 лет сопровождается также снижением уровня СМР на сложные зрительные стимулы.

Таблица 3

Среднее время реакции (СВР, мс) и уровень сенсомоторных реакций (УСМР,

уел.ед.) детей 10-16 лет контрольных групп

группы СВР, мс УСМР, уел.ед.

мальчики девочки мальчики девочки

1 группа (10 лет) 590±30 593±25 1,7±0,36 2,1±0,40

2 группа (11 лет) 530±50 588±83 1,5±0,42 1,5±0,44

3 группа (12 лет) 542±55 519±59 1,6±0,40 1,4±0,36

4 группа (13 лет) 443±60 461±46 3,2±0,34 3,0±0,40

5 группа (14 лет) 416±20 413±27 2,6±0,42 2,5±0,44

6 группа (15 лет) 430±22* 509±23 2,5±0,46 2,5±0,44

7 группа (16 лет) 412±21 410±31 2,2±0,36 2,5±0,38

Примечание: * - отличия достоверны относительно девочек

Показатели СЗМР у детей 10-16 лет с высоким уровнем двигательной активности. Установлено, что у мальчиков с высоким уровнем физиче-

ских нагрузок уровень безошибочности снижается в 3 группе относительно 2 группы, и в 4 группе по сравнению с 3 группой, но в 14 16 лет, данный показатель увеличивается. У девочек уровень безошибочности снижается во 2 группе и 3 группе относительно 1 и 2 групп, соответственно. У девочек 13 и 14 лет данный показатель увеличивался (рис. 6).

Следует отметить, что у мальчиков с высоким уровнем двигательной активности уровень безошибочности выше в 1-й, 2-й, 6-й и 7-й группах относительно соответствующих групп контроля, а в 3-й группе ниже, чем контроле. У девочек-спортсменов уровень безошибочности выше, чем у девочек контрольных групп (за исключением 11-летнего возраста). Уровень быстродействия снижался у мальчиков к 13 годам, а в возрасте 14 лет увеличивался по сравнению с 13-летними спортсменами. У девочек с высоким уровнем двигательной активности уровень быстродействия снижался в 3 группе относительно 2 группы, далее с возрастом отмечено постепенное увеличение данного показателя. Достоверные половые различия уровня быстродействия выявлены в возрасте 12 и 13 лет (рис. 7).

5 -| 5

4 3 4 - 3

/ 2

1 I 1

10 11 12 13 14 15 16 лет пет лет лет лет лет лет ' мальчики - - - девочки 10 11 12 13 14 15 16 лет лет лет лет лет лет лет —•— мальчики - - - девочки

Рис. 6. Уровень безошибочности (усл.ед.) в группах детей 10-16 лет с высоким уровнем двигательной ак тивности - Рис. 7. Уровень быстродействия (усл.ед.) у детей 10-16 лет с высоким уровнем двигательной активности

Следует также отметить, что у мальчиков 10-11 лет средние значения уровня безошибочности соответствуют уровню быстродействия выше среднего, в 12 и 13 лет у них снижается качество и скорость работы, но к 15-16 годам происходит повышение качества и скорости реакции на зрительные стимулы до значений выше среднего. У девочек 10-11 лет, так же как у мальчиков, средние значения уровня безошибочности соответствуют уровню быстродействия выше среднего. В 13-летнем возрасте качество и скорость работы снижаются, постепенно увеличиваясь далее к 16-летнему возрасту. У девочек-спортсменов 14-16 лет скорость и качество выполнения теста соот-

ветствует значениям выше среднего. СВР у мальчиков значительно повышается к 12-13-летнему возрасту. Уровень сенсомоторных реакций у детей 1-2 групп - средний, снижается у подростков 3 и 4 групп до значений ниже среднего, а в 6-7 группах увеличивается до показателей выше среднего. Достоверные половые различия установлены в 3-5 группах (табл. 4). У мальчиков с высоким уровнем двигательной активности 1-4 групп уровень сенсомоторных реакций достоверно ниже, чем в контроле. У девочек-спортсменов 1-3 групп уровень СМР также ниже, чем в контрольных группах девочек. То есть, у детей 10-12 лет с высоким уровнем двигательной активности качество СМР на сложные зрительные стимулы снижено относительно детей контрольных групп. Данный факт необходимо учитывать при организации спортивных тренировок у младших подростков.

Таблица 4

Среднее время реакции (СВР, мс) и уровень сенсомоторных реакций (УСМР,

усл.ед.) детей 1-7 групп с высоким уровнем двигательной активности

группы СВР, мс УСМР, усл.ед.

мальчики девочки мальчики девочки

1 группа (10 лет) 447±32 430±34 2,7±0,40 2,7±0,38

2 группа (11 лет) 454±59 425±25 2,7±0,44 2,6±0,42

3 группа (12 лет) 552±52* 478±48 3,8±0,38 3,3±0,48

4 группа (13 лет) 585±62* 454±38 3,9±0,44* 2,8±0,48

5 группа (14 лет) 480±40 456±42 3,0±0,38* 2,1±0,36

6 группа (15 лет) 472±46 435±44 2,3±0,42 2,1±0,40

7 группа (16 лет) 400±40 460±44 2,0±0,36 1,9±0,49

Примечание: * - отличия достоверны относительно девочек

У детей с высоким уровнем двигательной активности выявлены также половые различия уровня выполнения сенсомоторных тестов — у мальчиков 13-14 лет наблюдали сниженное качество реакций на стимулы, а в возрасте

12-13 лет отмечено увеличение времени дифференцировки зрительных стимулов по сравнению с девочками.

Показатели сложной зрительно-моторной реакции у детей 10-16 лет с низким уровнем двигательной активности. У мальчиков с низким уровнем двигательной активности уровень безошибочности незначительно увеличивался с возрастом: в 10-14 лет уровень безошибочности соответствует низким значениям, в 15-16 лет - значениям ниже среднего. У девочек данный показатель с возрастом не изменялся и соответствовал промежуточным значениям между низким и ниже среднего уровнем безошибочности. У детей с низким уровнем двигательной активности достоверных половых различий уровня безошибочности не установлено. Уровень быстродействия у мальчиков увеличивался с низких показателей в 10-летнем возрасте до средних значений к 14-16 годам. У девочек уровень быстродействия с возрастом достоверно не изменялся и соответствовал значениям ниже среднего. Достоверные половые различия выявлены в возрасте 13-16 лет. Показатели СВР у мальчиков с низким уровнем двигательной активности были ниже, чем у девочек в

13-16-летнем возрасте (табл. 5). Уровень СМР у девочек с возрастом досто-

верно не изменялся и соответствовал промежуточным значениям между низким и ниже среднего. У мальчиков уровень сенсомоторных реакций с возрастом увеличивался с низких показателей до показателей соответствующих критерию, промежуточному между ниже среднего и средним (табл. 5). Кроме того, уровень СМР у детей с низким уровнем двигательной активности достоверно ниже, чем у детей контрольных групп. Таким образом, у девочек с низким уровнем двигательной активности качество и скорость ЗМР соответствует низким значениям и с возрастом не изменяется. У мальчиков с низким уровнем физических нагрузок при низком качестве выполнения теста скорость реакции дифференцировки увеличивается к 14-летнему возрасту. Наиболее высокое качество и скорость ЗМР при низком уровне двигательной активности отмечено у мальчиков 16 лет.

Таблица 5

Среднее время реакции (СВР, мс) и уровень сенсомоторных реакций (УСМР,

усл.ед.) у детей 1-7 групп с низким уровнем двигательной активности

группы СВР, мс УСМР, усл.ед.

мальчики девочки мальчики девочки

1 группа (10 лет) 830±65 780±70 4,8±0,40 4,5±0,50

2 группа (11 лет) 761±72 793±60 4,7±0,45 4,5±0,54

3 группа (12 лет) 645±48 617±74 4,5±0,33 4,2±0,57

4 группа (13 лет) 585±61* 730±73 4,3±0,49 4,4±0,47

5 группа (14 лет) 478±49* 702±59 3,7±0,39* 4,3±0,39

6 группа (15 лет) 563±53* 664±54 3,8±0,53* 4,4±0,42

7 группа (16 лет) 507±41* 567±70 3,4±0,60* 4,2±0,53

Примечание: * - отличия достоверны относительно девочек

Двухфакторный дисперсионный анализ (АЫОУА) показал, что у мальчиков значение КФР в тесте «Мишень» зависит от уровня двигательной активности (фактор «двигательная активность» Б = 87,59, где р<0,001), но не зависит от возраста групп (фактор «возраст» Б = 1,67, где р=0,21). Также Т-тест показал высоко значимые различия КФР между мальчиками контрольной группы и с низким уровнем двигательной активности (р<0,001), между мальчиков контрольной группой и с высоким уровнем двигательной активности (р<0,001), между мальчиками-спортсменами и мальчиками с низким уровнем двигательной активности. (р<0,001). У девочек показатель КФР в тесте «Мишень» также зависит от уровня двигательной активности (фактор «двигательная активность» И = 52,88, где р<0,001) и не зависит от возраста (фактор «возраст» Б = 0,38, где р = 0,88). Также Т-тест, также как и у мальчиков, показал высоко значимые различия КФР между группами девочек с разным уровнем двигательной активности (р<0,001). НПВ у мальчиков и девочек зависит от уровня двигательной активности (фактор «двигательная активность» у мальчиков Б = 11,17, где р<0,01; у девочек Б = 16,94, где р<0,001) и не зависит от возрастных групп (фактор «возраст» у мальчиков Б = 0,96, где р=0,49; у девочек Б = 0,74, где р = 0,63). Т-тест выявил статистически значимые различия НПВ между группами мальчиков и девочек с разным уровнем двигательной активности (р<0,05, между девочками с высоким и низким

уровнем двигательной активности р<0,01). ЛСС у детей также зависит от уровня двигательной активности (фактор «двигательная активность» у мальчиков Б = 28,65, где р<0,001; у девочек Б = 45,96, где р<0,001) и не зависит от возрастных групп (фактор «возраст» у мальчиков Б = 0,62, где р=0,72; у девочек Б = 0,53, где р = 0,78). Т-тест показал статистически значимые различия ЛСС между группами мальчиков и девочек с разным уровнем двигательной активности (р<0,01). У мальчиков УСС, также как и другие показатели векторограммы, зависит от уровня двигательной активности (фактор «двигательная активность» Е = 12,79, где р<0,001) и не зависит от возраста (фактор «возраст» Б = 1,01, где р=0,46). У девочек УСС не зависит от уровня двигательной активности (фактор «двигательная активность» Е = 2,38, где р=0,14) и от возраста (фактор «возраст» Е = 0,43, где р=0,85). С помощью Т-теста выявлены статистически значимые различия УСС между группами мальчиков с высоким и низким уровнем двигательной активности (р<0,001), между мальчиками контрольных групп и мальчиками с низким уровнем двигательной активности (р<0,05). Значимые различия УСС между группами девочек по Т-тесту не установлены. Таким образом, у мальчиков и девочек векторные показатели стабилограммы зависят от уровня двигательной нагрузки, но не зависят от возрастных групп. Следует отметить, что только средняя угловая скорость у девочек не зависит от уровня двигательной активности. У мальчиков двухфакторный дисперсионный анализ (АТМОУА) выявил зависимость показателей СЗМР от фактора «двигательная активность», а также зависимость уровня безошибочности, уровня быстродействия и среднего времени реакции от фактора «возраст». Анализируя показатели СЗМР по двухфактор-ному дисперсионному анализу у девочек, установлено, что уровень сенсомо-торных реакций, уровень быстродействия и безошибочности, а также среднее время реакции на сложные зрительные стимулы зависят от уровня двигательной активности, но не зависят от возрастных групп. Таким образом, уровень двигательной активности оказывает существенное влияние на развитие функции статического равновесия и уровень дифференцировки сенсомотор-ных реакций у мальчиков и девочек 10-16-летнего возраста.

Выводы

1. Становление координационных качеств в процессе полового созревания происходит неравномерно. У детей со средним уровнем двигательной активности минимальное значение качества функции равновесия у девочек приходится на 13 и 16 лет, а у мальчиков - на 10, 13и15 лет; Снижение координирования движений у этих детей происходило на фоне повышения линейных скоростей при перемещении центра тяжести.

2. У детей с высоким уровнем двигательной активности повышение качества функции равновесия относительно школьников со средним уровнем двигательного режима происходило на фоне снижения показателей средней линейной скорости; между значениями качества функции равновесия и линейной скорости показана отрицательная корреляционная взаимосвязь (более статистически значимая, чем в норме). С возрастом у детей-

спортсменов происходит постепенное повышение координационных качеств.

3. У детей с низким уровнем двигательной активности сниженный уровень координационных качеств относительно детей со средним уровнем двигательного режима сопровождается значительными возрастными изменениями показателей стабилограммы с 10 до 16 лет. У мальчиков значительное понижение качества функции равновесия приходится на 15 лет, у девочек на 14 лет. Нарушение координационных качеств при снижении двигательной активности сопровождается увеличением линейных и снижением угловых скоростей при перемещении центра тяжести.

4. У детей с высоким уровнем двигательной активности снижается уровень сенсомоторных реакций в 10-12-летнем возрасте, в 13-16 лет значимых различий со школьниками со средним уровнем двигательного режима нет. При низкой двигательной активности значительно снижены показатели сенсомоторных реакций; у мальчиков к 16 годам повышается скорость дифференцировки сложного зрительного стимула, у девочек в период с 10 до 16 лет показатели сложной зрительно-моторной реакции не изменяются.

Публикации по теме диссертации

1. Мепджерицкий A.M., Карантыш Г.В., Дмитренко Л.М. - Состояние посту-ралыюй системы у детей 10-14 лет с разным уровнем двигательной активности. // Известия ЮФУ. Педагогические науки. - 2011. - № 12. - С. 191-199.

2. Дмитренко Л.М., Карантыш Г.В., Косепко Ю.В. Особенности стабилографиче-ских показателей у подростков-спортсменов 11-16 лет. // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки, 2012. -№ 5. - С. 95-98.

3. Мепджерицкий A.M., Карантыш Г.В., Гафиятуллина Г.Ш., Дмитренко Л.М. Психофизиологические основы интеллектуальной деятельности детей с минимальными дисфункциями мозга. Монография. - Ростов-на-Дону: ИПО ПИ ЮФУ, 2011.-186 с.

4. Менджерицкий A.M., Карантыш Г.В., Дмитренко Л.М.Особенности двигательной и координационной функций у детей с малой мозговой дисфункцией. // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции «Функциональное состояние и здоровье человека». Ростов-на-Дону: ИПО ПИ ЮФУ, 2010. — С. 49-53.

5. Менджерицкий A.M., Дмитренко Л.М., Карантыш Г.В. Функциональное состояние функции равновесия у мальчиков с задержкой психического развития.// тезисы докладов XXI съезда Физиологического общества им. И.П. Павлова. - Калуга-Москва, 2010.-С. 189.

6. Дмитренко Л.М., Карантыш Г.В., Менджерицкий A.M. Оценка функционального состояния постуральной системы детей с использованием метода стабилометрии. // материалы международной научно-практической конференции «Физическая культура, спорт, здоровье и долголетие». Ростов-на-Дону: ИПО ПИ ЮФУ, 2011. - С. 114-125.

7. Менджерицкий A.M., Карантыш Г.В., Дмитренко Л.М. - Стабилографические показатели у детей 11-16-летнего возраста с разным уровнем двигательной активности. //В сборнике статей II международной конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине». - СПб., 2011.-С. 185-190.

8. Дмитренко JI.M., Караитыш Г.В., Менджерицкий A.M. Оценка функционального состояния постуралыюй системы детей с использованием метода стабилометрии. //В сб. II международной конференции по физиологии и медицине (PhysioMedi). -Санкт-Петербург. 2011. — С. 187.

9. Дмитренко Л.М., Косенко Ю.В., Караіггьші Г.В., Менджерицкий A.M. Показатели сложной зрительно-моторной реакции у детей с разным уровнем двигательной активности. // В материалах XXXI международных психолого-педагогических чтениях «Развитие личности в образовательных системах», 2012. - Ч. 3. - С. 250-257.

10. Менджерицкий A.M., Карантыш Г.В., Дмитренко Л.М., Черноситов A.B. Особенности сложной зрительно-моторной реакции и показателей стабилограммы у спортсменов 10-16 лет.// XVI Международная конференция по нейрокибернетике, 2012. - Т. 1. - Ростов-на-Дону. - С. 200-203.

11. Трегубенко O.A., Дмитренко Л.М. Особенности стабилографических показателей у подростков с разным уровнем двигательной активности. //Материалы научно-практической конференции «Молодежь в науке», 2012. - Ростов-на-Дону: ИПО ПИ ЮФУ, Ч. 2,- С. 383-386.

Список сокращений: ЛС/УС — отношение средней линейной скорости к средней угловой скорости; ЛСС — среднюю линейную скорость (мм/сек.); КФР - качество функции равновесия; НПВ — нормированную площадь векторограммы; СВР - среднее время реакции; СЗМР - сложная зрительно-моторная реакция; СМР — сенсомоторная реакция; УСМР - уровень сенсомоторных реакций; УСС - среднюю угловую скорость

Подписано в печать 17.05.2013. Формат 60*84'/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Физ. печ. л. 1,00. Тираж 100 экз. Заказ № 36.

ИПО ЮФУ

344082, г. Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 33.

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Дмитренко, Лариса Михайловна, Ростов-на-Дону

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «Южный федеральный университет»

(НуГН ~ Ч9ь 7 9

На правах рщэписи

Дмитренко Лариса Михайловна

03.03.01- физиология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор А.М. Менджерицкий

Ростов-на-Дону -2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9

1.1. Принципы организации и функционирования 9 постуральной системы человека

1.2. Стабилометрия. Векторный анализ стабилограммы 20

1.3. Сенсомоторные реакции. Физиологические особенности 26

1.4. Влияние физической нагрузки на рост и развитие 33 подростков. Последствия гиподинамии

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 42

2.1. Определение уровня двигательной активности и описание 42 групп обследованных детей

2.2. Определение уровня физического развития в группах 46 испытуемых

2.3. Исследование функции равновесия 48

2.4. Исследование показателей сложной зрительно-моторной 50 реакции

2.5. Статистическая обработка результатов исследования 52 ГЛАВА 3. ОПИСАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 53

3.1. Стабилографические показатели в контрольных группах 53 детей 10-16 лет

3.1.1. Анализ векторных показателей теста «Мишень» в 53 контрольных группах мальчиков и девочек

3.1.2. Анализ векторных показателей в контрольных группах 60 при выполнении теста с поворотом головы

3.2. Стабилографические показатели в группах детей - 65 спортсменов 10-16 лет

3.2.1. Анализ векторных показателей теста «Мишень» в 65

группах мальчиков и девочек с высоким уровнем двигательной активности

3.2.2. Анализ векторных показателей в группах спортсменов 71

при выполнении теста с поворотом головы

3.3. Стабилографические показатели в группах детей 10-16 лет 76 с низким уровнем двигательной активности

3.3.1. Анализ векторных показателей теста «Мишень» в 76 группах мальчиков и девочек с низким уровнем двигательной активности

3.3.2. Анализ векторных показателей в группах детей с низким 81 уровнем двигательной активности при выполнении теста с поворотом головы

3.4. Показатели сложной зрительно-моторной реакции у детей 86 с разным уровнем двигательной активности

3.4.1. Показатели сложной зрительно-моторной реакции в 86 контрольных группах мальчиков и девочек 10-16 лет

3.4.2. Показатели сложной зрительно-моторной реакции в 91 группах мальчиков и девочек 10-16 лет с высоким уровнем двигательной активности

3.4.3. Показатели сложной зрительно-моторной реакции в 96 группах мальчиков и девочек 10-16 лет с низким уровнем двигательной активности

3.5. Влияние уровня двигательной активности на векторные 101 показатели стабилограммы и показатели зрительно-моторной реакции у детей 10-16 лет

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 105

ВЫВОДЫ 115

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 117

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 136

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время проблема оздоровления подрастающего поколения привлекает к себе пристальное внимание специалистов (Алексанянц, Локтев, 1995). Особый акцент при анализе делают на снижении физической подготовленности детей и подростков, а также на нарушениях опорно-двигательного аппарата, которые в первую очередь связывают с недостаточным объемом двигательной активности (Дубровинская, 2000; Vidal et al, 2012).

Также необходимо учитывать тот факт, что для учебной деятельности школьников и студентов кроме малоподвижного образа жизни в настоящее время характерны большая информационно-операциональная нагрузка с дефицитом времени, высокой эмоциональной напряженностью (Яковлев, Литовченко, 2005). Сочетание данных факторов оказывает кумулятивный эффект на функциональное состояние организма детей и подростков, который изменяет параметры сенсомоторных реакций (СМР) организма.

При этом подвижность нервных процессов обусловливает различия в скоростной структуре трудовых и спортивных движений (Климов, 1960; Ivaniura, 2000; Kakiashvili et al., 2006), поскольку любой вид деятельности требует специфических скоростных показателей, отражающихся в реакции, быстроте мышления и т.д. (Halle, 2012).

Несмотря на то, что в координации движений большую значимость играет вестибулярная система относительно сенсомоторной реакции (Blouin

е1 а1., 2010), оценка взаимосвязи этих качеств является актуальной, особенно в процессе интенсивного роста (пубертатный период).

Наиболее широко в настоящее время изучают особенности постуральной регуляции у детей с различными функциональными отклонениями (Карои1а й а1., 2012). Однако до настоящего времени до конца не изучен вопрос относительно взаимосвязи работы постуральной системы с разным уровнем двигательной активности и сенсомоторных реакций человека, а также относительно функциональных преобразований равновестностных качеств в период полового созревания.

Целью данного исследования явилось изучение особенностей сложной зрительно-моторной реакции и стабилографических показателей у детей 10-16 лет с разным уровнем двигательной активности. В задачи исследования входило следующее:

1. изучить показатели стабилограммы у детей 10-16 лет с низким, средним и высоким уровнем двигательной активности;

2. выявить половые различия становления постуральных качеств в процессе полового созревания;

3. исследовать влияние разных двигательных режимов на показатели сложной зрительно-моторной реакции у детей 10-16 лет;

4. изучить половые различия в становлении сенсомоторной реакции у детей с разным уровнем двигательной активности.

Основные научные результаты, полученные лично автором и их научная новизна.

Впервые показано, что при среднем уровне двигательной активности понижение качества функции равновесия у мальчиков происходит с 10 до 15-летнего возраста; у девочек ухудшение равновестностных качеств наблюдается в 16-летнем возрасте. У детей с высоким уровнем двигательной активности происходит постепенное повышение качества функции равновесия от 10 до 16 лет, снижена возрастная вариабельность показателей стабилограммы относительно школьников со средним уровнем двигательной активности. При низком уровне двигательной активности у детей наиболее высокие значения качества функции равновесия наблюдаются в 13-летнем возрасте, к 16 годам данные показатели регуляции постуральной системы снижаются.

Впервые показано, что у 10-12-летних детей с высоким уровнем двигательной активности качество сенсомоторных реакций на сложные зрительные стимулы снижено относительно детей со средним уровнем двигательной активности. Показаны половые различия уровня выполнения сенсомоторных тестов у детей с высоким уровнем двигательной активности: у мальчиков 13-14 лет снижено качество реакций на стимулы, а в возрасте 12-13 лет увеличивается время дифференцировки зрительных стимулов по сравнению с девочками.

выполнения теста скорость реакции дифференцировки увеличивается к 1416-летнему возрасту.

Теоретическая, методическая и практическая значимость исследования.

Результаты исследования расширяют теоретические представления о влиянии разных двигательных режимов на созревание координационных качеств и сенсомоторных реакций в процессе полового созревания и вносят вклад в развитие возрастной физиологии, психофизиологии, дефектологии. Междисциплинарный характер исследования способствует обогащению теоретических представлений о физиологических особенностях развития детей и подростков с разным уровнем двигательной активности.

Положения, выносимые на защиту:

активностью - повышением линейных скоростей и снижением угловых относительно детей со средним уровнем двигательной активности.

На качество сенсомоторных реакций в период полового созревания влияет степень двигательной активности. Высокий уровень двигательной активности способствует понижению уровня сенсомоторных реакций у 1012-летних спортсменов относительно детей со средним уровнем двигательной активности. При низком двигательном режиме у мальчиков к 16 годам повышается скорость дифференцировки сложного зрительного стимула, у девочек с 10 до 16 лет изменений показателей сенсомоторных реакций не происходит.

Апробация работы и внедрение результатов исследования. Основные результаты исследования были представлены на заседании кафедры анатомии и физиологии детей и подростков ЮФУ (Ростов-на-Дону, 2012), на XXI съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Калуга-Москва, 2010), III Всероссийской научно-практической конференции «Функциональное состояние и здоровье человека» (Ростов-на-Дону, 2010), международной научно-практической конференции «Физическая культура, спорт, здоровье и долголетие» (Ростов-на-Дону, 2011), II международной конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине» (СПб, 2011), II международной конференции по физиологии и медицине (PhysioMedi) (СПб, 2011), XXXI международных психолого-педагогических чтениях «Развитие личности в образовательных системах» (Ростов-на-Дону, 2012), XVI Международной конференции по нейрокибернетике (Ростов-на-Дону, 2012), научно-практической конференции «Молодежь в науке» (Ростов-на-Дону, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ общим авторским объемом 3,4 п.л., в том числе 2 работы - в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 1 монография.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Принципы организации и функционирования постуральной системы человека

Основу функции равновесия тела составляют открытые в начале XX века представителями физиологической школы в Утрехте (Голландия) познотонические и установочные рефлексы (Магнус, 1962). Далее успешно развивалась биомеханика, учение о передвижении человеческого тела в пространстве, изучение ходьбы и хромоты. И, наконец, около 30 лет назад появилась постурология (от лат. postura - постура, определенная поза) (Gagey, Assclair, 1977; Gagey, 1988; Gagey, Toupet, 1997). Крупнейшим современным ученым в этой области, разработавшим многие методики обследования, является P.M. Gagey.

Совокупность систем организма человека, объединенных задачей сохранения позы, называется постуральной системой (ПС). Эта система объединяет в себе ряд важнейших подсистем, таких как: нервная система, опорно-двигательный аппарат, различные сенсорные системы (суставно-мышечную чувствительность, вестибулярный аппарат, зрение, слух, барорецепторы стопы и т.д.), сердечно-сосудистую и другие системы организма.

Постуральный контроль - способность сохранять равновесие в вертикальном положении. Существуют два вида двигательных функций: поддержание положения (позы) и собственно движения. В естественных условиях отделить их друг от друга невозможно (Мохов, 2009).

На принципиальные трудности управления двигательным аппаратом как системой с большим числом механических степеней свободы обратил внимание выдающийся советский физиолог H.A. Бернштейн. Он высказывал мысль, что координация движений - это преодоление избыточных степеней подвижности тела посредством их очувствления или, говоря современным языком, формирования соответствующих обратных связей. Остается лишь

тот набор степеней свободы, который минимально необходим для выполнения произвольного движения. Н.А. Бернштейном также описано четыре уровня построения человеком произвольных движений, которые характеризуются разным видом и временем реакции. Отличительной особенностью биологических систем является то, что преодоление избыточных степеней подвижности или сжатие фазового пространства происходит вследствие целенаправленной самоорганизации как результат деятельности центральной нервной системы. При этом происходит колоссальное сжатие информационных потоков на вышележащие уровни иерархической постуральной системы и разгружается произвольное внимание человека (Бернштейн, 1947, 1990).

Равновесие человеческого тела регулируется тремя основными силовыми векторами (рис. 1).

Рис. 1. Силовые векторы позвоночника.

Передне-задний силовой вектор поднимается сверху от переднего края большого затылочного отверстия, идет вниз через тела ТЬХ-ТЬХП и заканчивается на уровне копчика. Два задне-передних вектора идут от заднего края большого затылочного отверстия до противоположных

вертлужных впадин, проходя по наружному краю тел ThIII-LII. Соединение концов этих векторов образует два треугольника, которые называют силовыми треугольниками. Передняя точка верхнего треугольника является точкой прикрепления передней продольной связки, задние точки этого треугольника соответствуют подзатылочным мышцам и мыщелкам CI. Исходя из анализа этих силовых векторов понятно, что нарушение в верхнем силовом треугольнике приведет к изменению положения элементов нижнего треугольника (силовая адаптация). Суммирующая этих векторов будет определять линию центра тяжести тела, проходящую через темя, зуб CII, тела ThIV и LUI, тазовое дно, середину промежности и проецирующееся на опорную поверхность сзади от линии лодыжек. Задача всех силовых векторов - обеспечение равновесия частей скелета и равновесия физиологического давления в грудной и брюшной полостях (Мохов, 2009).

Тело человека в вертикальном положении в норме совершает колебания в пределах четырех градусов и поддерживается только тоническими и тонико - фазическими мышцами. Это мышцы медленные, но могут длительное время быть в напряжении, затрачивая мало энергии. Для других функций (передвижение в пространстве, захват предметов и т.д.) существует фазико-тоническая и фазико-фазическая мускулатура (многосуставные мышцы). Эти мышцы могут короткое время выдержать сильную нагрузку, но быстро утомляются (Магнус, 1962). Таким образом, наше тело подчиняется закону минимального поглощения энергии. То есть скелетная система, уравновешивая себя, сводит к минимуму траты энергии, что повышает её функциональность и работоспособность. Иными словами, в человеческом организме заложена программа — любыми путями сохранить свое равновесие, затрачивая на это минимальное количество энергии (Baron, 1978; Caporossi, 1991).

Постуральную устойчивость (в том числе и определенную жесткость тела человека в условиях гравитации) обеспечивают постуральные рефлексы. Постуральные ре�

Информация о работе

Дмитренко, Лариса Михайловна
кандидата биологических наук
Ростов-на-Дону, 2013
ВАК 03.03.01

Диссертация

Влияние разных режимов двигательной активности на показатели стабилографии и сложной зрительно-моторной реакции детей 10-16 лет - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Влияние разных режимов двигательной активности на показатели стабилографии и сложной зрительно-моторной реакции детей 10-16 лет - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы