В настоящее время перед обществом и государством поставлена важная социальная задача – сохранение и укрепление здоровья детского населения страны. Поддержание правильной осанки является неотъемлемым аспектом функционирования детского организма. Влияние спортивных упражнений на осанку у детей достаточно подробно освещено в научной литературе. В настоящее время принято считать, что занятия любым видом спорта способствуют улучшению осанки [1]. Хороший постуральный баланс снижает риск спортивных травм и их негативных последствий для физического состояния спортсмена [2]. Высокая стабильность осанки считается необходимым условием для улучшения контроля произвольных движений в спорте и, следовательно, для повышения спортивных результатов [3]. Были проведены исследования по выявлению взаимосвязи между физическими характеристиками людей, занимающихся спортом, и их способностью сохранять высокую стабильность вертикального баланса тела. Однако в большинстве публикаций сообщается о наилучших показателях осанки только у спортсменов высокой квалификации [4]. Не всем исследователям удалось выявить тесную связь между уровнем квалификации спортсмена и его устойчивостью в вертикальном положении [5]. Вопросы физиологических особенностей опорно-двигательной системы у детей раннего возраста, занимающихся спортом, раскрыты недостаточно, хотя хорошо известно о позитивном влиянии раннего начала занятий спортом на детский организм [6]. Предполагается, что у лиц, занимающихся спортом, повышенный уровень постурального контроля определяется выработанной в процессе тренировок способностью к высокой координации движений [7]. На сегодняшний день для изучения координации движений контралатеральных конечностей перспективна методика с использованием двух синхронизированных стабилометрических платформ [8], которая является высокоинформативной при комплексном обследовании спортсменов [9]. У юных спортсменов вопросы координации движений практически не изучены.
Цель исследования – оценить инструментальными методами осанку и координацию движений у детей младшего возраста, занимающихся спортом.
Материал и методы исследования. При проведении исследования были сформированы основная и контрольная группы по 14 детей в каждой в возрасте от 7 до 10 лет, у которых показатели веса и роста соответствовали возрастным нормативам, при этом отсутствовала патология опорно-двигательной и нервной систем. При выборе критериев включения обследуемых в каждую группу использовали рекомендации других авторов [10]:
– основная группа – дети, занимающиеся спором (дети-спортсмены): повышенный уровень физической активности в течение одного года – спортивные тренировки 3 раза в неделю от 1 часа в день;
– контрольная группа – дети, не занимающиеся спортом: обычный уровень физической активности – физические нагрузки в рамках школьных уроков физкультуры.
При подборе детей-спортсменов отдавали предпочтение следующим спортивным дисциплинам: спортивной и художественной гимнастике, баскетболу, футболу, легкой атлетике. Указанные виды спорта относятся к так называемым бипедальным («bipedal sport»), при занятиях которыми требуются повышенные динамические осевые нагрузки, распределяемые достаточно равномерно на обе нижние конечности.
В обеих группах детей оценивали постуральный баланс тела, проводя стабилометрическое обследование с помощью комплекса «Стабилан 01-2» (ОКБ РИТМ, Россия) в двухплатформенной модификации. Детей в процессе обследования устанавливали в течение 20 секунд поочередно с открытыми и закрытыми глазами на две рядом стоящие платформы из расчета по одной стопе на каждую. При этом у всех обследуемых добивались идентичности расположения стоп, которая достигалась их установкой на одинаковом расстоянии от внутренних краев платформ параллельно друг другу. Расстояние между стопами для каждого ребенка было индивидуальным и соответствовало расстоянию между передними верхними остями таза. При этом регистрировали отклонение общего центра давления тела (ОЦД) во фронтальной Х (мм) и в сагиттальной Y (мм) плоскостях. Определяли параметры движения центров давления контралатеральных конечностей: площади статокинезиограмм S (мм2), средние показатели линейных V (мм/c) и угловых Ω (град/с) скоростей центров давления.
Рис. 1. Графическое отображение движения центров давления нижних конечностей обследованных детей: а) статокинезиограммы контралатеральных нижних конечностей (л – левая нижняя конечность, п – правая нижняя конечность); скорости ЦД – линейная V (вверху) и угловая Ω (внизу)
Рассчитывали среднеквадратические отклонения (разброс) показателей центров давления контралатеральных конечностей во фронтальной x (мм) и в сагиттальной y (мм) плоскостях (рис. 1а). Проводили анализ скоростных характеристик центров давления (рис. 1б). Вычисляли модуль значений асимметрии стабилометрических показателей между левой и правой нижними конечностями ΔS (мм2), Δх (мм), Δу (мм), ΔV (мм/c) и ΔΩ (град/с). Данные стабилометрических исследований сравнивали с результатами аналогичных ранее проведенных исследований у детей старшего возраста (15–17 лет) [11].
Статистический анализ проводили с использованием программы SPSS 11.5 (разработчик IBM, США) и Statgraphics Centurion 16.2 (разработчик Statpoint Technologies, Inc., США). Проводили корреляционный анализ. Использовали критерий Манна–Уитни с уровнем для принятия различий 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение. Анализ смещения общего центра давления выявил тенденцию к его левостороннему отклонению во фронтальной плоскости (ось Х) в обеих группах обследованных детей. При этом различия в смещении ОЦД по оси Х между группами было незначимым (p=0,984): показатель координаты Х составил –5[–12 – 1] мм у детей контрольной группы и –7[–11 – 6] мм – у детей основной группы. По оси Y наблюдалось умеренное смещение ОЦД назад на величину –7[–12 – 4] мм у детей контрольной группы и –8[–11 – –3] мм – у детей основной группы (p=0,885). Таким образом, независимо от уровня физической нагрузки у детей младшего школьного возраста наблюдаются более выраженные отклонения общего центра давления во фронтальной и сагиттальной плоскостях по сравнению с обычными детьми старшей возрастной группы. Полученные результаты согласуются с данными других авторов, указывающих на улучшение показателей вертикального баланса тела у здоровых детей с возрастом [12].
Таблица 1
Показатели движений центров давления левой и правой нижних конечностей (Me [Q25 – Q75]) у обследованных детей
|
Параметры |
Группы обследованных детей |
p |
|||
|
Не занимающиеся спортом (n=14) |
Занимающиеся спортом (n=14) |
||||
|
Левая НК (1)
|
Правая НК (2)
|
Левая НК (3)
|
Правая НК (4)
|
||
|
Площадь S (мм2) |
77 [35 – 111] |
17 [14 – 24] |
36 [21 – 73] |
12 [7 – 27] |
p1-3 = 0,009 p2-4 = 0,145 |
|
Разброс х (мм) |
2,0 [1,5 – 2,6] |
0,7 [0,5 – 0,9] |
1,3 [0,8 – 1,9] |
0,6 [0,4 – 0,7] |
p1-3 = 0,001 p2-4 = 0,218 |
|
Разброс у (мм) |
4,0 [2,8 – 4,9] |
4,3 [3,2 – 5,3] |
2,6 [2,3 – 3,3] |
3,5 [2,5 – 4,1] |
p1-3 = 0,011 p2-4 = 0,044 |
|
Скорость V (мм/с) |
13 [11 – 17] |
10 [8 – 12] |
10 [8 – 12] |
8 [7 – 10] |
p1-3 = 0,009 p2-4 = 0,071 |
|
Скорость Ω (град/с) |
26 [23 – 28] |
28 [26 – 33] |
29 [26 – 30] |
32 [28 – 36] |
p1-3 = 0,014 p2-4 = 0,147 |
Примечание: p1-3 – уровень значимости различий в показателях левой НК между группами детей; p2-4 –уровень значимости различий в показателях правой НК между группами детей. НК – нижняя конечность.
При сравнительном анализе баланса контралатеральных нижних конечностей у обследованных детей были выявлены значимые межгрупповые различия в стабилометрических параметрах только на левой нижней конечности (табл. 1). У детей, не занимающихся спортом, на левой нижней конечности были существенно увеличены по сравнению с детьми-спортсменами показатели площадей статокинезиограмм S, а также показатели среднеквадратических отклонений центров давления во фронтальной (разброс x) и в сагиттальной (разброс y) плоскостях (рис. 2).
Рис. 2. Примеры статокинезиограмм контралатеральных нижних конечностей: а) детей, не занимающихся спортом; б) детей-спортсменов. У ребенка, не занимающегося спортом, площади статокинезиограмм S, а также длинные оси их эллипсов (разброс у) имеют более высокие значения, чем у детей-спортсменов
При этом на правой нижней конечности в обеих группах детей были снижены параметры S и х, которые не имели значимых межгрупповых различий. В то же время на этой конечности у детей контрольной группы величина параметра у значимо превышала аналогичный показатель у детей основной группы. Анализ скоростных параметров движения центров давления выявил значимое увеличение линейной скорости V и снижение угловой скорости Ω на левой нижней конечности у детей контрольной группы. Полученные результаты могут свидетельствовать о снижении способности опорно-двигательной системы удерживать баланс тела у детей, не занимающихся спортом, вследствие недостатка быстрых своевременных стабилизирующих микродвижений левой нижней конечности. Указанные факты свидетельствуют о более стабильном вертикальном балансе у детей, занимающихся спортом, вследствие улучшенных статокинетических характеристик левой нижней конечности.
При анализе выраженности асимметрии Δ параметров движения между левой и правой нижними конечностями в обеих группах детей были выявлены существенные различия в таких показателях, как площадь статокинезиограмм S, линейная V и угловая Ω скорости (табл. 2), которые превышали аналогичные показатели у детей старшего возраста. Продемонстрированная асимметрия стабилометрических параметров у обследованных детей обеих групп может быть обусловлена неравнозначностью локомоторных функций нижних конечностей, что характерно для младшего школьного возраста [13].
Таблица 2
Асимметрия стабилометрических показателей Δ между левой и правой нижними конечностями (Me [Q25 – Q75]) у обследованных детей
|
Параметры |
Группы обследованных детей |
p |
|
|
Не занимающиеся спортом (n=14) |
Занимающиеся спортом (n=14) |
||
|
ΔS (мм2) |
50 [19 – 90] |
23 [16 – 54] |
0,046 |
|
Δх (мм) |
1,3 [0,8 – 1,8] |
0,9 [0,4 – 1,2] |
0,007 |
|
Δу (мм) |
1,3 [0,4 – 2,0] |
0,9 [0,5 – 1,3] |
0,598 |
|
ΔV (мм/с) |
4 [1 – 6] |
3 [1 – 5] |
0,251 |
|
ΔΩ (град/с) |
4 [2 – 8] |
5 [3 – 8] |
0,535 |
Примечание: p – уровень значимости различий между группами детей.
При этом у детей, не занимающихся спортом, показатели асимметрии площадей статокинезиограмм ΔS, а также показателей среднеквадратических отклонений центров давления во фронтальной плоскости (разброс Δx) значимо превышают таковые у детей-спортсменов. Это указывает на менее стабильный вертикальный баланс у детей младшего школьного возраста, не занимающихся спортом, по сравнению с детьми, занимающимися спортом.
Таблица 3
Значения корреляционных связей rs между стабилометрическими показателями левой и правой нижних конечностей у обследованных детей
|
Корреляции |
Коэффициент корреляции Спирмена rs |
|
|
Дети, не занимающиеся спортом (n=14) |
Дети, занимающиеся спортом (n=14) |
|
|
S ~ S |
0,71 (0,002) |
0,32 (0,308) |
|
х ~ х |
0,45 (0,034) |
0,23 (0,268) |
|
у ~ у |
0,34 (0,122) |
0,42 (0,031) |
|
V ~ V |
0,43 (0,048) |
0,40 (0,045) |
|
Ω ~ Ω |
0,37 (0,093) |
0,18 (0,371) |
Примечание: числа в скобках означают уровень значимости p коэффициента rs
Корреляционный анализ стабилометрических параметров выявил взаимосвязи между разбросами x и площадями статокинезиограмм S контралатеральных нижних конечностей от умеренной до сильной у детей, не занимающихся спортом, слабую – у детей-спортсменов (табл. 3). Однако у детей контрольной группы имеет место более высокая асимметрия параметров S и x, поэтому сильные корреляции между этими параметрами не являются показателем высокой согласованности движений центров давления левой и правой нижних конечностей. У детей в обеих группах выявлена умеренная корреляционная взаимосвязь между средними значениями линейных скоростей V, уступающая по силе у детей старшей возрастной группы. С одной стороны, этот результат может свидетельствовать о хорошей согласованности движений центров давления контралатеральных нижних конечностей, с другой – об относительно невысокой координации движений у детей младшего школьного возраста. Качественный анализ скоростных характеристик выявил существенные различия между группами обследованных детей в синхронности изменения фаз колебаний линейных скоростей ЦД и согласованности варьирования величины их амплитуд. У детей основной группы отмечались более стабильные показатели амплитуд линейных скоростей и более высокая степень синфазности направлений результирующих векторов скоростей ЦД контралатеральных нижних конечностей по сравнению с детьми контрольной группы (рис. 3).
Рис. 3. Примеры диаграмм линейных скоростей V движения центров давления контралатеральных нижних конечностей: а) ребенка, не занимающегося спортом; б) ребенка, занимающегося спортом. Моменты абсолютной синфазности направлений результирующих векторов скоростей ЦД контралатеральных нижних конечностей обозначены зеленым цветом при минимальных значениях V, красным цветом – при максимальных значениях V. Л – левая нижняя конечность, П – правая нижняя конечность
Необходимо отметить, что качественные критерии недостаточны для полноценной оценки координации движений, поэтому требуются дальнейшие исследования по разработке математического аппарата для анализа скоростных характеристик движения центров давления контралатеральных нижних конечностей.
В целом, координация движений у спортсменов изучена недостаточно и описана преимущественно у лиц, не занимающихся спортом [14]. Внедрение в практику инструментальных методов мониторинга вертикального баланса является актуальным для оценки уровня подготовки молодых спортсменов [15]. При организации тренировочного процесса очень важно учитывать фактор незрелости опорно-двигательной системы у детей раннего возраста. Нацеленность на высокий результат может привести к увлечению юными атлетами силовыми и скоростными тренировками, форсированию физических нагрузок, что чревато риском нарушения механизмов адаптации у ребенка. Поэтому нельзя игнорировать другие, не менее важные особенности двигательной активности детского организма, а именно способности к координации движений.
Заключение
У детей младшего школьного возраста показатели вертикального баланса хуже по сравнению с детьми старшей возрастной группы. Это проявляется нестабильностью общего центра давления во фронтальной и сагиттальной плоскостях, выраженной асимметрией стабилометрических показателей на контралатеральных нижних конечностях: площадей статокинезиограмм S и среднеквадратических отклонений центров давления x. При этом показатели вертикального баланса у детей, занимающихся спортом, значительно лучше по сравнению с детьми аналогичного возраста, не занимающимися спортом. Согласно качественной оценке, у детей-спортсменов движения контралатеральных конечностей более скоординированы, что проявляется более стабильными показателями амплитуд линейных скоростей и более высокой степенью синфазности направлений результирующих векторов скоростей центров давления левой и правой нижних конечностей. Для оценки координации движений необходима разработка математического аппарата для анализа скоростных характеристик движения центров давления контралатеральных нижних конечностей, что требует дальнейших исследований.