ОСОБЕННОСТИ КОРРЕКЦИИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ДЕЙСТВИЙ У ЛЮДЕЙ С РАЗЛИЧНОЙ ПАТОЛОГИЕЙ В ФУНКЦИЯХ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Петрунина С.В.¹, Хабарова С.М.², Кирюхина И.А.³

¹,² Кандидат педагогических наук, доцент, ³доцент Пензенский государственный университет, Россия

ОСОБЕННОСТИ КОРРЕКЦИИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ДЕЙСТВИЙ У ЛЮДЕЙ С РАЗЛИЧНОЙ ПАТОЛОГИЕЙ В ФУНКЦИЯХ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Аннотация

Представлена  технология двигательной реабилитации людей с ограниченными возможностями, средствами концепции «искусственная управляющая среда». Использование тренировочных средств и тренажерных устройств на занятиях позволило снизить асимметрию шагательных движений у инвалидов (ДЦП), а также приблизить их значения к параметрам здоровых людей.

Ключевые слова: детский церебральный паралич, двигательные действия, технология реабилитации, плавание,  тренажерные средства.

Petrunina S.V.¹, Khabarova S:M.², Kiruhina I.A.³

^1,2PhD, Associate Professor, ³Associate professor Penza State University

CORRECTION OF MOTOR ACTIONS OF PEOPLE WITH DIFFERENT PATHOLOGIES IN THE FUNCTIONS OF THE MUSCULOSKELETAL SYSTEM

Abstract

There is the technology of motor rehabilitation of people with disabilities by means of the concept of "artificial control medium."The use of training facilities and training devices in the classroom allowed to reduce the asymmetry of stepping movements of persons with disabilities (cerebral palsy), and bring their values ​​to the parameters of healthy people. 

Keywords: swimming, cerebral palsy, locomotor functions, methodological techniques

Актуальность исследования. В настоящее время в России число лиц с умственными и физическими ограничениями постоянно возрастает. Этому способствует ряд неблагоприятных социальных, экономических, экологических и других факторов. Проблема реабилитации таких детей, в том числе и средствами физического воспитания, достаточно актуальна еще и потому, что большое количество людей с ограниченными возможностями после активных процедур реабилитации и повышенной двигательной активности испытывают потребность в спортивно-направленной реализации своих достижений.   

Отмечается что, все многообразие методических приемов двигательной реабилитации инвалидов часто направлено на решение какой-то узкой проблемы. Экспериментальных работ комплексного воздействия на функции опорно-двигательного аппарата, восстановление физических кондиций инвалидов в целом еще явно недостаточно.

Методы исследования. Для решения поставленных в работе задач нами были разработаны тренажеры, специальные тренировочные приспособления и тренажерные  устройства, адаптированные для тренировочных занятий с людьми, имеющих отклонения и патологию в функциях опорно-двигательного аппарата. Существующая на сегодняшний день технология частичного восстановления утраченных двигательных функций инвалидов базируется на основных принципах, подходах, разработанных отечественной наукой и практикой физической реабилитации. В соответствии с данными положениями наши исследования на первом этапе были посвящены изучению возможностей двигательной реабилитации инвалидов.  Мы применяли  комплексный подход, включающий в себя применение широкого арсенала средств, сочетающих занятия в водной среде и на суше с элементами «искусственной управляющей среды», специализированными тренажерными системами при выполнении циклических локомоторных движений (плавание, ходьба, бег) в процессе отдельных тренировочных занятий.

Методические приемы восстановления двигательной функции инвалидов были сформулированы на основе определения оптимальных двигательных режимов, позволяющих устранить излишнюю двигательную асимметрию и приблизить двигательные действия инвалидов к параметрам здоровых людей, а также расширить диапазон целенаправленных воздействий на восстановление естественных функций опорно-двигательного аппарата инвалидов при одновременном восстановлении и формировании ритмо-скоростной основы естественных циклических движений в ходьбе и беге.

Экспериментальное исследование проходило в несколько этапов.

На первом этапе нами  выявлялись отличительные особенности в физическом развитии  данной категории людей, затем они проходили курс традиционной физической реабилитации. На втором этапе – изучались отличительные особенности их физической подготовленности с подтягиванием слабых звеньев с использованием различных средств (ходьба, бег, занятия в водной среде). На третьем этапе дополнительно использовались различные тренировочные и тренажерные средства («облегчающая подвеска», тренажер «силового лидирования»), «упругие рекуператоры энергии» для бега на тредбане и в естественных условиях. На четвертом этапе осуществлялась более углубленная подготовка в спринтерском беге с использованием обычных средств.

Рекуператоры представляют собой как бы «упругую дополнительную мышцу» от стопы до коленного сустава. Эффект создается креплением к подошве обуви «искусственной шпоры», к которой присоединяется подбираемое число резиновых амортизаторов, закрепленных  специальным крепежным устройством, расположенным под коленом. Дополнительно упругие рекуператоры, которыми мы пользовались в работе с инвалидами, крепились на участках нижних конечностей (пояснице, спине, бедре, голени).

Для того чтобы закрепить сформированный в искусственных условиях двигательный навык и перенести его в естественные условия двигательной деятельности, необходимо наполнение его силовым и энергетическим содержанием в условиях обычной двигательной активности. Поэтому для формирования рациональной ритмо-темповой структуры двигательных действий в доступных инвалидам режимах ходьбы и бега нами был осуществлен специальный эксперимент по наполнению силовым содержанием приобретенной ранее структуры движений – с  привнесением использования дополнительных энерго-силовых добавок, реализуемых в условиях «упругих рекуператоров энергии», закрепленных на различных участках нижних конечностей занимающихся. 

Группе испытуемых в количестве 5 человек была предложена следующая программа: выполнение трех пробежек по 30 метров в естественных условиях тренировки на стадионе. В первой попытке выполнялся бег с максимальной скоростью в обычных условиях. После отдыха продолжительностью 5–10 минут выполнялась вторая попытка – бег с «упругими рекуператорами энергии», закрепленными на дистальных звеньях нижних конечностей бедра и голени. Испытуемые выполняли бег с максимальной скоростью. Затем, после отдыха продолжительностью 5 – 10 минут, испытуемым предлагалось выполнить третью попытку без «упругих рекуператоров энергии» - бег с максимальной скоростью в естественных условиях. При этом с помощью прибора,  произведенного ВИСТИ, регистрировались скорость бега и время пробегания дистанции. Частота и длина шага регистрировалась с помощью контактных емкостных стелек.

Результаты проведенного эксперимента показывают наличие положительного эффекта от применения «упругих рекуператоров энергии» с целью привнесения дополнительных «энерго-силовых»  добавок в структуру беговых движений, оцениваемых по показателям прироста максимальной скорости бега и увеличения длины бегового шага, уменьшения времени пробегания отрезка в 30 метров при незначительном уменьшении частоты шагов.

Отмечается, что испытуемые не только тренировались, но и принимали участие в различных состязаниях по легкой атлетике. Все занимающиеся показали хорошие личные результаты. Следует отметить, что у данного контингента прирост спортивных результатов зависел не только от повышения их тренированности, но и от психического состояния инвалида, так как соревновательная деятельность для них является высоко стрессовой. 

Для решения задач по разработке методических приемов двигательной реабилитации инвалидов в водной среде нами было проведено исследование. На первом этапе эксперимента изучались возможности использования тренажерной системы «регулируемая страховка», в качестве методического приема, реализуемой в условиях силовой и циклической тренировки в водной среде. Для решения поставленных задач на первом этапе эксперимента решались вопросы, связанные с повышением функционального уровня занимающихся и подготовкой их опорно-двигательного аппарата.

Для этого в течение двух месяцев с экспериментальной группой инвалидов были организованы по 2 раза в неделю специальные занятия в водной среде – в бассейне, с использованием средств силовой и циклической подготовки и системы «регулируемая страховка».

Восстановление двигательных функций инвалидов в водной среде осуществлялась с использованием «регулируемой страховки» (РС).

Данная тренажерная установка разрабатывалась на кафедре легкой атлетики с 1984 г. (В.А. Крупнов, А.А. Логинов) и была  предназначена для обучения технике спортивных способов плавания. Нами РС использовалась при обучении плавательным действиям людей с ограниченными двигательными возможностями. РС обеспечивала надежную страховку занимающихся на глубокой части бассейна. В условиях РС возможно освоение плавательных движений как с опорой стоя на месте, так и в движении.

РС представляет собой тросовую или проволочную систему, натянутую над водой на высоте от одного до трех метров между двумя опорами. Опорами могут служить различные стойки, способные выдержать натяжение троса или провода до 3000 Н.

Натяжение троса осуществляется специальным устройством. На трос, надеваются длинные металлические крючки. Нижний конец крючка не должен доходить до поверхности воды 30 – 50 см.

На нижнюю часть крючка надевается веревочный фал с петлями, к нему крепится пояс пловца. Пояс может быть выполнен из любого прочного материала длинной от 80 до 120 см. Верхняя часть крючка свободно скользит по проводу, при этом регулируется глубина погружения пловца в воду. На рисунке 2.6 представлена схема регулируемой страховки, которой мы пользовались нами на занятиях с инвалидами в водной среде.  

Программа занятий включала в себя общеразвивающие упражнения и шагательные движения в воде, выдохи в воду, открывание глаз в воде, различные погружения в воду. По мере того как инвалиды осваивали простейшие упражнения в водной среде, им предлагались плавательные упражнения, сочетающие  скольжение на груди и спине, с предварительным отталкиванием от дна бассейна и с последующими шагательными движениями.

На следующем этапе нами использовалась система «регулируемой страховки». Обучение устойчивому горизонтальному положению тела в воде проводилось по традиционной схеме. Занимающиеся надевали спасательные пояса, соединенные с фалом тренажера, и, акцентируя внимание на сохранении равновесия в воде, учились принимать такое положение тела, чтобы центр тяжести тела и центр давления воды на тело совпадали. Для этого использовался методический прием давления на воду верхним плечевым поясом (Т-давления). Одновременно с этим занимающиеся привыкали опускать голову в воду, выполняя при этом 10–15 таких заданий.

После того как занимающиеся научились принимать правильное горизонтальное положение тела в воде, им было предложено освоение движений плавания по элементам: сначала, стоя на дне бассейна, они выполняли движения руками в согласовании с дыханием, затем отрабатывались движения ног в условиях системы регулирующей страховки на месте (кроль на груди, спине).

Следующий этап включал поочередное освоение движений правой и левой рукой, затем выполнялись упражнения в условиях регулируемой страховки – в той же последовательности, что и при обучении с опорой на дно бассейна. После отработки каждого движения в отдельности началось обучение согласованным движениям ног с дыханием, рук с дыханием, а также ног и рук с дыханием вместе.

По мере совершенствования согласованности элементов движений изучались плавательные движения в полной координации. Эти задачи решались на первых занятиях в условиях регулируемой страховки.

К концу пятого занятия занимающиеся чувствовали себя в воде уже более уверенно. В условиях тренировки с использованием «регулируемой страховки», время, отводимое на плавательные задания без тренажера, постоянно увеличивалось. Если с первого по пятое занятие обучение велось только с использованием регулируемой страховки то с шестого, время, отводимое на занятия в воде без тренажера, возрастало. С шестого по десятое занятие оно увеличилось до 20 минут, с десятого по восемнадцатое – до 60 минут.

Следует отметить, что на последних трех занятиях «регулируемая страховка» использовалась для принятия горизонтального положения тела в воде и с целью самоконтроля выполняемых движений при плавании. Результаты проведенного исследования указывают на возможность перспективного использования тренажерного устройства «регулируемая страховка» для обучения плавательным движениям инвалидов (ДЦП).

За период модельного эксперимента, состоящего из 16 – 18 занятий, испытуемые освоили простейшие плавательные движения и способны были преодолевать без посторонней помощи до 10 – 15 метров дистанции  в водной среде. Обучение в условиях регулируемой страховки показало достаточную эффективность использования этого тренировочного средства в системе занятий с инвалидами (ДЦП).

За период эксперимента у испытуемых отмечается снижение величины пульса, оцениваемое по показателям ЧСС в покое на 6,4%, снижение в среднем – с 85,0 уд/мин до 79,5 уд/мин. При этом ЖЕЛ увеличилось на 20%, прирост составил 0,4 литра (z < 0,7), показатель психической работоспособности увеличился на 7,1%, т.е. улучшение с 17,0 мВ до 18,2 мВ (z < 0,83). Показатель силы-чувствительности нервных процессов повысился на 8,5%, прирост составил 0,08 дБ (z < 0,53).

Все это указывает на то, что использование условий водной среды и тренажерного устройства «регулируемая страховка» в режимах повышения двигательной активности инвалидов показывает достаточную  эффективность выбранных нами методических приемов, способствующих улучшению параметров деятельности кардио-респираторной системы, показателей физической и психической работоспособности, силы-чувствительности нервных процессов, подвижности и эластичности суставов.

Данные исследований обрабатывались методами математической статистики путем непараметрических критериев различия, с помощью критерия Вилкоксона.

Вопросами реабилитации людей занимались с древности. Так,  еще Гиппократ, рассматривая организм человека как единое целое, говорил, что изменения одних органов обусловливают приспособительные изменения в других. [1]

Каждое нарушение целостности или отклонение в развитии отдела опорно-двигательного аппарата приводит к его перестройке с возникновением нового биомеханического комплекса, который следует учитывать при реабилитации больного. Так, у обычных людей нормальная ходьба характеризуется перемещением тела в вертикальном положении. У больных с заболеваниями и повреждениями опорно-двигательного аппарата возникает большая или меньшая степень отклонения от нормы в способе передвижения. В походке больных со спастическим параличом часто отмечается наличие в коленных суставах, так называемой, конской деформации стоп. У многих больных нарушение ходьбы связано с возникновением приспособительных процессов, направленных на предупреждение падения тела и удержание его в относительно устойчивом равновесии. [1]

Нами были исследованы и получены биомеханические показатели ходьбы инвалидов и здоровых людей в условиях использования тренажерного стенда тредбан с «системой облегчающей подвески». Аналогичный анализ проводился в лаборатории биомеханики Ленинградского научно-исследовательского института протезирования и Всесоюзного НИИ физической культуры. [2] Полученные данные позволили нам разработать оптимальные режимы тренировочной деятельности с использованием ходьбы в условиях, когда создаются наиболее благоприятные возможности для воспроизведения движений с желаемыми свойствами, максимально приближенными к модельным параметрам здоровых людей.

Дополнительные сравнительные эксперименты показателей здоровых людей и инвалидов позволили нам в ходе учебно-тренировочных занятий предложить режимы повышенной двигательной активности. За основу были взяты биомеханические параметры здоровых людей, обладающих лучшими свойствами при воспроизведении таких естественных видов движений, как, например, ходьба.

В своей работе Петрушанская К.А., Витензон А.С. (2005) исследовали биомеханическую и инервационную структуру ходьбы больных с диплегической формой детского церебрального паралича. Авторами установлены основные биомеханические особенности ходьбы, сокращение длительности переносной фазы, сгибательная установка нижних конечностей, ограничение движений в суставах, редукция и деформация кривых составляющих опорной реакции.

Эффективность восстановления двигательной функции инвалидов с использованием тренажеров, обеспечивающих привнесение «силовых добавок» в процессе выполнения движений, была показана в работе Г.Н. Грец. [2,3] В практике также известны исследования по улучшению биомеханических показателей ходьбы с помощью упражнений «динамической и функциональной коррекции». Нами был предложен комплексный подход к решению данной проблемы на основе методологической концепции [И.П. Ратов, 1972–1999] «искусственная управляющая среда». [2,3]

Одним из положений данной концепции является установка на формирование так называемой, ритмо-скоростной основы будущего двигательного навыка за счет широкого применения, уже с первых попыток, вариантов выполнения действий в условиях разнообразных тренажерных устройств, а затем на воспроизведение движений в обычных условиях, но уже с новыми желаемыми свойствами. Важным условием обеспечения возможности формирования практически любого двигательного действия – в соответствии  с концепцией «искусственная  управляющая среда» – становится наличие  технических предпосылок к тому, чтобы заключить формируемое естественное движение в своеобразный «энергосиловой каркас», который и призван предохранять его, а в случае необходимости, «пополнять» активность занимающегося. [2,3]

Выводы. Как показывает анализ многочисленных современных исследований, большинство инвалидов, имеющих отклонения в функциях опорно-двигательного аппарата, не могут самостоятельно заниматься различными видами двигательной активности и спортом. На это есть целый ряд причин: отсутствие специальных спортивных сооружений, спортивного инвентаря, адекватных методик занятий, а так же специалистов, инструкторов, тренеров-педагогов со специальной подготовкой.

Результаты проведенного исследования, показали, что последовательное и комплексное использование в учебно-тренировочном  процессе достаточно нагрузочных для инвалидов методических приемов двигательной реабилитации средствами «искусственной управляющей среды» способствовало более интенсивному частичному восстановлению функций опорно-двигательного аппарата и устранению избыточной асимметрии двигательных действий, приближая тем самым структуру движений инвалидов в ходьбе и беге к параметрам здорового человека. Одновременно все это привело к улучшению физических кондиций испытуемых, повышению уровня развития отдельных двигательных качеств и уровня тренированности организма в целом, что позволило инвалидам вести более активный образ жизни и принимать участие в различных спортивных соревнованиях.