Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Морфофункциональная характеристика и физиологические механизмы формирования двигательной активности у детей на ранних этапах онтогенеза
1.1. Возрастная динамика развития двигательных функций у детей на ранних этапах онтогенеза
1.2. Возрастная динамика развития центральной нервной системы у детей первого детства
1.3. Поза как интегральный показатель развития центральной нервной системы
1.4. Возрастные особенности формирования позы человека 29
1.5. Особенности электрической активности коры больших полушарий на ранних этапах онтогенеза
ГЛАВА II. Контингент, организация и методы исследования
2.1. Контингент исследования 36
2.2. Организация исследования 36
2.3. Методы исследования 37
2.3.1. Стабилография 37
2.3.2. Электроэнцефалография 38
2.3.3. Методы математической статистики 39
ГЛАВА III. Стабилографическая характеристика ортоградной позы у девочек первого детства
3.1. Возрастная динамика позной устойчивости у девочек первого детства, не занимающихся спортом (поперечный срез)
3.2. Возрастная динамика позной устойчивости у юных гимнасток (поперечный срез)
3.3. Возрастная динамика позной устойчивости у девочек первого детства с двигательной активностью различной координационной сложности (поперечный срез)
3.4. Возрастная динамика позной устойчивости у юных гимнасток,)
ГЛАВА IV. Динамика электрической активности коры больших полушарий у девочек первого детства
4.1. Электрическая активность коры больших полушарий у девочек, не занимающихся спортом, при поддержании вертикальной позы различной сложности
4.2. Электрическая активность коры больших полушарий у юных гимнасток при поддержании вертикальной позы различной сложности... 91
4.3. Сравнительный анализ электрической активности коры больших полушарий у девочек с двигательной активностью различной координационной сложности
4.4. Пространственно-временные характеристики электрической активности коры больших полушарий у юных гимнасток при планировании, реализации и завершении моторной задачи
ГЛАВА V. Обсуждение результатов 111
Выводы 121
Практические рекомендации 123
Список литературы 124
Приложения 148
Акты внедрения
- Возрастная динамика развития двигательных функций у детей на ранних этапах онтогенеза
- Контингент исследования
- Возрастная динамика позной устойчивости у девочек первого детства, не занимающихся спортом (поперечный срез)
- Электрическая активность коры больших полушарий у девочек, не занимающихся спортом, при поддержании вертикальной позы различной сложности
Введение к работе
Актуальность проблемы. Генетически предопределенный уровень двигательной активности является основополагающим условием индивидуального развития организма (И.А. Аршавский, 1967). Знание этих закономерностей позволяет целенаправленно воздействовать на детский организм средствами физической культуры и спорта, содействовать оптимальному его формированию (Н.А. Фомин, Ю.А. Вавилов, 1991; Н.А. Фомина, 1996). На период первого детства приходится этап начального отбора детей для занятий в спортивных секциях таких видов спорта как художественная и спортивная гимнастика, акробатика (Л.Я. Аркаев, Е.Ю. Розин, 1999; Т.Е. Цапле-ва, 2001).
Поза человека является одним из интегральных показателей деятельности ЦНС (B.C. Гурфинкель и др., 1999; Я.А. Бедров, Ю.П. Герасименко, 2003; PJ. Starley et al., 1999). Организация позной активности, которая лежит в основе спортивной техники, может осуществляться при слаженном функционировании трех основных частей ЦНС - коры больших полушарий, подкорковых образований и сенсорных систем (М.М. Безруких и др., 2002; R.I. Machinskaya, 1999). Однако, роль корковых механизмов формирования позной устойчивости изучена недостаточно (М.Е. Иоффе, 1997; А.В. Trembach, Y.N. Romanova, 2003; С. Schmitz et al., 2002). Отсутствуют систематические исследования, посвященные анализу позной устойчивости у детей с двигательной активностью различной координационной сложности (N. Kir-shenbaum et al., 2000). Остается дискуссионным вопрос о выборе оптимальных сроков начала занятий художественной гимнастикой. Вышесказанное определило целесообразность комплексного исследования возрастной динамики позной устойчивости и функциональных особенностей коры больших полушарий у девочек первого детства с учетом двигательной активности различной координационной сложности и спортивного стажа.
Цель работы: установить закономерности формирования позной устойчивости у девочек первого детства с двигательной активностью различной координационной сложности на основе функциональных характеристик ортоградноЙ позы и электрической активности коры больших полушарий.
В качестве основных задач исследования были избраны следующие:
Выявить возрастную динамику ортоградноЙ позы по показателям ста-токинезиограммы в различных экспериментальных условиях у девочек, имеющих регламентированный двигательный режим в детских дошкольных учреждениях, и у юных гимнасток с двигательной активностью повышенной координационной сложности.
Определить вклад зрительной, вестибулярной и проприоцептивной сенсорных систем в формирование ортоградноЙ позы.
Выявить динамику позной устойчивости у девочек, занимающихся художественной гимнастикой с четырех, пяти и шести лет.
Установить динамику электрофизиологических коррелятов центральных программ, обеспечивающих поддержание ортоградноЙ позы у девочек 7 лет, имеющих двигательную активность различной координационной сложности, и выявить роль определенных корковых областей в совершенствовании позной устойчивости.
Определить пространственно-временную динамику развертывания центральных программ при планировании, реализации и завершении ортоградноЙ позы у юных гимнасток.
Научная новизна. На основании комплексного анализа возрастной динамики позной устойчивости по показателям стабилометрии и топографического картирования мощности спектра электроэнцефалограммы у девочек первого детства, имеющих двигательную активность различной координационной сложности, впервые: обнаружено, что возрастная динамика ортоградной позы имеет волнообразный нелинейный характер и ее выраженность обусловлена сложностью решения моторной задачи; экспериментально доказано, что в возрасте 6-7 лет в формировании позной устойчивости доминирующую роль играет проприоцептивная сенсорная система; выявлены корковые механизмы совершенствования функции равновесия, которые заключаются в активизации деятельности нейронных ансамблей в премоторных, моторных, соматосенсорных, нижнетеменных и затылочных областях коры больших полушарий, определяющих планирование, реализацию и контроль позных синергии; описана временная динамика пространственной топографии электрической активности коры больших полушарий в различных частотных диапазонах в соответствии с фазами организации ортоградной позы.
Положения, выносимые на защиту:
В основе формирования позной устойчивости у девочек первого детства лежат процессы моторного обучения, ограниченные степенью зрелости отдельных сенсорных систем, корковых центров, обеспечивающих организацию ортоградной позы. Возрастная динамика позной устойчивости имеет нелинейный волновой характер и обусловлена сложностью моторной задачи. Нелинейность динамики наиболее выражена при формировании ортоградной позы в условиях исключения зрительной и дополнительной активации вестибулярной сенсорных систем.
В процессе формирования позной устойчивости к концу первого детства, независимо от специфики двигательной активности, существенно повышается роль проприоцептивной сенсорной системы.
Занятия художественной гимнастикой совершенствуют позную устойчивость, в основном, за счет оптимизации деятельности проприоцептивной и вестибулярной сенсорных систем. Оптимальный уровень их развития к семи годам достигается при начале занятий с пятилетнего возраста.
4. В основе совершенствования позной устойчивости лежит перестройка центральных программ в виде активации премоторных, моторных, сома- тосенсорных, нижнетеменных и затылочных областей коры больших по лушарий, ответственных за планирование, реализацию и контроль ортоградной позы.
5. Пространственно-временные характеристики электрической активности коры больших полушарий динамично изменяются в соответствии с фаза ми организации ортоградной позы.
Теоретическая значимость работы заключается в формировании новых представлений об оптимизации позной устойчивости на ранних этапах онтогенеза под воздействием двигательной активности различной координационной сложности за счет формирования высокоавтоматизированного двигательного- навыка посредством оптимизации деятельности сенсорных систем (в первую очередь проприоцептивной) и перестройки центральных программ.
Практическая значимость работы. Полученные данные могут найти практическое применение в дальнейшей теоретической разработке данной проблемы, при организации начального отбора в спортивные группы и секции, а также при определении уровня тренированности в таких видах спорта, как гимнастика и акробатика. Возможно их использование в физиологии спорта, труда, возрастной физиологии. Результаты исследования и их интерпретация излагаются в курсах лекций по физиологии, биомеханике, гимнастике, физкультурно-оздоровительным технологиям КГУФКСТ и используются в работе СДЮСШОР № 1, детского сада общеобразовательного типа № 6 г. Краснодара.
Апробация работы. Результаты исследования представлены на научно-практических конференциях КГУФКСТ; на V Всероссийской конференции по биомеханике «Биомеханика-2000» (Нижний Новгород, 2000); Всероссийской научно-практической конференции «Образование и молодежная политика в современной России» (Санкт-Петербург, 2002); VI Всероссийской конференции по биомеханике (Нижний Новгород, 2002); XI Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2003); I Съезде физиологов СНГ (Сочи-Дагомыс, 2005); XVIIth Conference on Postural and Gait Rese85 arch (Marseille, 2005); 35th Meeting for Neurosciences (Washington, 2005).
По материалам диссертации опубликовано 10 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, приложения и актов внедрения. Работа содержит 160 страниц компьютерного текста, 27 рисунков, 26 таблиц. Библиография включает 256 литературных источников, в том числе 91 иностранный.
Возрастная динамика развития двигательных функций у детей на ранних этапах онтогенеза
Период первого детства характеризуется увеличением весоростовых характеристик ребенка. По данным СБ. Тихвинского (1991), рост детей после 3 лет несколько замедляется, на 6-7 году вновь начинается бурное увеличение длины тела на 6-8 и 10 см в год. Это так называемый период первого вытяжения, «скачок» скорости роста, или «полуростовой» скачок, который тесно взаимосвязан с формированием как организма в целом, так и отдельных координационных способностей (М.М. Безруких и др., 2002; Л.В. Яковлева, 2004). Изучение возрастной динамики этих показателей имеет большое значение для многих видов спорта, где основы мастерства закладываются в детском возрасте (Л.Я. Аркаев, Е.Ю. Розин, 1999). По мнению Д.А. Фарбер, И.А. Корниенко (1990), с завершением «полуростового» скачка возрастает экономичность функционирования отдельных физиологических систем, что создает предпосылки для реализации устойчивых состояний при нагрузках в разумных пределах. СВ. Шестопалов (2001) отмечал важность правильного подхода к выбору подходящего вида спорта. В работе Т.Е. Цаплевой (2001) указывается на эффективное внедрение наиболее адекватных для девочек 3-7 лет элементов художественной гимнастики. Педагогические наблюдения показали, что в числе призеров на спортивных соревнованиях (4-7 лет) могут быть девочки 4-5 лет. Это дети с хорошо развитыми координационными способностями, с выраженным компонентным варьированием тела, с опережающим развитием психомоторики. Однако ранняя специализация в спорте не всегда способствует гармоничному развитию организма и может пагубно отразиться на здоровье (Ж.А. Шишманова, 1980; В.П. Филин, 1987; Б.А. Никитюк, 1994). На организм детей, занимающихся спортом в дошкольном возрасте, в отличие от взрослого организма, приходиться двойная нагрузка (Е.М. Бердичевская, 1995; А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб, 2005). Перед ним стоят две задачи: обеспечить адаптацию к нарастающим физическим нагрузкам и эмоциональным напряжениям и исполнить функцию роста и развития (Н.А. Фомин, Ю.А. Вавилова, 1991; Е.К. Аганянц и др., 1996). Совершенствование различных функций в детском организме происходит не одновременно. Подобный эффект характеризует надежность функционирования организма как биологической системы (В.П. Филин, 1974; Д.А. Фарбер, В.И. Козлова, 1983; В.А. Леках, 2002). Недостаток в специфических внешних воздействиях в сенситивный период приводит к тому, что компенсировать упущенное на ранних стадиях онтогенеза в более поздние сроки трудно или невозможно (Б.А. Никитюк и др., 1993; В.Д. Сонькин и др., 2002). Интегральной оценке сенситивных периодов развития различных физических качеств в соответствии с особенностями созревания коры больших полушарий посвящена работа Э.С. Вильчковского (1989). К 4-5 годам формируется способность развивать направленные усилия («период первичного становления двигательных функций»). На следующем возрастном этапе (от 4-5 до 6-7 лет) совершенствуется становление произвольной регуляции движения, происходит совершенствование координационных механизмов центральной нервной системы. В дальнейшем в возрасте от 6-7 лет до 13-14 лет наступает период активного совершенствования двигательных функций. Четвертый год жизни ребенка является благоприятным для развития скоростно-силовых способностей и пийишшгиі кшврщйнатют двюбннвщ рньйЪсНгашшщ, й $й)эйЛ.Б. Єаюрвдгаадши (1990) рекомендовала в 4 года начинать целенаправленное развитие у детей гибкости, быстроты и ловкости, а в 5 лет - отмечала некоторое ослабление звеньев мышечной системы и суставных связок. Т.Ю. Логвина (1991), напротив, выделяет возрастной интервал 5-6 лет как благоприятный для развития силовых способностей, а также гибкости и координации. По мнению Л.Г. Майоровой (1988), на пятом году жизни ребенка необходимо уделять внимание быстроте и координационным способностям. Я.Ф. Энцы (1992) возраст 6-7 лет определяет как чувствительный к развитию скоростной силы и ловкости. В то же время И.Г. Мальцева (1988) установила, что на шестом году жизни темпы прироста основных двигательных качеств, исключая выносливость у девочек, замедляются. В своем исследовании А.К. Москатова (1989) выделяла две фазы в развитии моторики у детей, захватывая при этом более длительный период. В первой фазе происходит анатомическое созревание субстрата функциональных систем моторики. Вторая фаза связана с функциональным развитием и совершенствованием работы различных уровней координации движений в соответствии с ростом и развитием организма. В своих исследованиях В.М. Ченегин (1991) обращал внимание на суммарные показатели основных двигательных качеств, а также на изучение отдельных характеристик двигательных реакций. С развитием последних связано совершенствование большинства движений, которое обеспечивается усложнением нервных регуляторных механизмов в связи с вовлечением в процессы регуляции все более высоких уровней центральной нервной системы. Л.А. Ярулин (1995) в своем исследовании отмечал, что развитие большинства двигательных показателей женского организма испытывает значительные наследственные влияния, по сравнению с мужским. Координационные способности наследуются до 80 процентов от генетически обусловленных возможностей организма (З.Г. Брыксина и др., 2004). Под наиболее сильным контролем генотипа находится скорость двигательной реакции на зрительные и акустические сигналы, частота движений, скорость движений. Значительное влияние также оказывается на зрительно-моторную координацию в двигательных реакциях. Незначительному генетическому контролю подчинены точность движения и статическое равновесие (А.С. Солодков, Е.Б, Сологуб, 2005). Достаточно противоречивые данные, полученные разными авторами, дают основание говорить о недостаточной изученности проблемы сенситивных периодов в динамике физического развития детей дошкольного возраста. В исследованной А.Б. Лагутиным (1997) группе детей, занимающихся по расширенной двигательной программе, было установлено, что развитие основных физических качеств в возрастном интервале 4-5 лет характеризуется выраженной тенденцией постоянного устойчивого роста, темпы которого постепенно снижаются от максимальных значений в период 4-5 лет до минимальных - с 6 до 7 лет. Интенсивные поиски рационального двигательного режима ведутся многими исследователями одновременно с попытками определить оптимальный вариант содержания и объема двигательной активности с учетом сензитивности (Е.В. Демидова, 2004; В.А. Кудрявцев, 2004). Видимые на глаз различия в телосложении у юных спортсменов по сравнению с их сверстниками, не занимающимися спортом, являются проявлением глубинных различий в структуре обмена веществ и функциях важнейших физиологических систем организма (А.И. Клиорин, В.П. Чтецов, 1979). Знание закономерностей и особенностей индивидуального развития ребенка в этот период позволяет целенаправленно воздействовать на детский организм средствами физической культуры и спорта, содействовать правильному его формированию (Н.А. Фомин, Ю.В. Вавилов, 1991; Б.А. Никитюк, 1994). Таким образом, наибольшую важность приобретает изучение особенностей созревания ЦНС на ранних этапах онтогенеза.
Контингент исследования
Электроэнцефалографические исследования проводились в период с октября 2002 года по май 2004 года. 2.3. Методы исследования
Для решения задач, поставленных в работе, были использованы следующие методы: Устойчивость вертикального положения оценивалась посредством компьютерного стабилографического комплекса КСК-123 и пакета программ Stab Med 1.42., разработанного ОКБ «Ритм» (г. Таганрог).
Моторная задача состояла в поддержании вертикальной позы на стаби-лографической платформе в течение 30 секунд без совершения дополнительных движений в различных экспериментальных условиях зрительного восприятия: 1 - с визуальным контролем за движением маркера, отображающего положение центра давления стоп (ЦДС) (проба 1); 2 - с исключением зрительной обратной связи (проба 2); 3 - в условиях зрительной депривации -закрытые глаза (проба 3). Для усложнения условий поддержания ортоград-ной позы использовалась неустойчивая опора, которая представляла собой пресс-папье (радиус - 16,25 см, высота - 8 см), установленное на платформу во фронтальной и сагиттальной плоскостях, что позволило имитировать неустойчивость в направлениях вперед-назад и вправо-влево соответственно. Пробы выполнялись в двух экспериментальных условиях: 1 - с визуальным контролем за движением маркера, отображающего ЦДС (пробы 4 и 5); 2 - без визуального контроля (пробы 6 и 7). Перемещение ЦДС статокинезиограммы (СКГ) оценивалось по средиеквадратическому отклонению во фронтальной (Qx) и сагиттальной (Qy) плоскостях (мм); длине (L) СКГ (мм); скорости (V) (мм/с); площади (S) СКГ (мм2); среднему радиусу (R) (мм); отклонению во фронтальной (Dx) и сагиттальной (Dy) плоскостях (мм).
Было обследовано 24 здоровых ребенка в возрасте 7 лет (две группы по 12 человек, занимающиеся и не занимающиеся спортом), которые не имели в анамнезе тяжелого инфекционного заболевания или травмы головного мозга, включая перинатальный период. Биопотенциалы мозга регистрировались в 15 отведениях (Fpb Fp2, F3, F4, C3, C4, Cz, Су, C4 , T3, T4, Р3, Р4, Оь 02), расположенных по системе 10-20%, по одному отведению регистрировалась ЭМГ камбаловидной мышцы правой ноги. Электроды устанавливали на область корковой проекции моторных (С3, С4) и соматосенсорных (Су, С4 ) центров нижних конечностей. Запись и обработку ЭЭГ проводили посредством шест-надцатиканального электроэнцефалографа «Медикор» (Венгрия) и программно-аппаратного комплекса «CONAN» (А.П. Кулаичев, 1998). Данная система позволяла регистрировать непрерывно изменяющиеся монополярные электрические сигналы с амплитудой 1,2-5 В по 15 независимым каналам в полосе частот 0,5-250 Гц. Запись биопотенциалов мозга проводилась униполярно хлорсеребряными электродами диаметром 8 мм. Индифферентные электроды закреплялись на мочках ушей, заземляющий электрод - на левом сосцевидном отростке височной кости. Электроды на голове исследуемых детей фиксировались специальной резиновой шапочкой. Межэлектродное сопротивление не превышало 4 кОм.
Для анализа биопотенциалов головного мозга исследовали спектр мощности с последующим топографическим картированием. Спектральный анализ ЭЭГ проводили в полосе частот 5-60 Гц в восьми диапазонах 0-(5-7Гц), хг(7-9 Гц), а2-(9-12 Гц), 0,-(12-18 Гц), р2-(18-29 Гц), р3-(30-40 Гц), р4-(40-50 Гц), р5-(50-60 Гц). Анализировалась сумма амплитуд мощности спектра ЭЭГ - Asum ЭЭГ, частота максимальной мощности спектра ЭЭГ - Fmax ЭЭГ в восьми выделенных диапазонах частот. Подробное описание формул и модель анализа спектра мощности с последующим топографическим картированием даны в работах А.П. Кулаичева (1997, 1998). Для коррекции эффек та «вытекания мощности» и получения состоятельной оценки спектра ЭЭГ использовалось ко синусоидальное временное окно Хеннинга. Результирующий спектр получался путем девяти усреднений мгновенных спектров и троекратного сглаживания скользящим средним по трем точкам. Длительность эпохи составляла 1,07 с. Количество усреднений - 120.
Была проведена фоновая регистрация ЭЭГ: 1 - в положении сидя с закрытыми глазами; 2 - в положении сидя с открытыми глазами; 3 - в положении стоя с открытыми глазами; 4 - в положении стоя с закрытыми глазами; 5 -в положении стоя на носках с открытыми глазами. Кроме того, производилась регистрация биопотенциалов мозга с использованием функциональных проб: 1 -проба с подниманием по световому сигналу на носки; 2 - проба с опусканием из положения стоя на носках по световому сигналу.
Анализировались усредненные топографические карты ЭЭГ по всей группе обследованных и спектральные топографические карты Z-оценок. Карты Z-оценок представляли собой разность между усредненной тестируемой топографической картой и эталонной картой, выраженной в единицах стандартных отклонений.
Возрастная динамика позной устойчивости у девочек первого детства, не занимающихся спортом (поперечный срез)
Возрастная динамика позной устойчивости у девочек 4-7 лет в условиях зрительного контроля за маркером, отображающим изменения положения проекции ЦДС (обычное стояние), представлена в таблице 2 и 2 (в приложении). В данных экспериментальных условиях у девочек, не занимающихся спортом, основные показатели статокинезиограммы (СКГ) составляли: Qx, Qy - 3,46 и 3,99 мм; L-298,1 мм; V - 9,74 мм/с; S- 447,5 мм2; R-4,55 мм; Dx, Dy - 0,87 и 1,19 мм, соответственно. На протяжении всего исследуемого возрастного периода существенных изменений большинства характеристик СКГ обнаружено не было. Лишь показатель Qx снижался у девочек семи лет по сравнению с четырех- и пятилетними детьми.
При исключении зрительной обратной связи (проба 2) наблюдалось достоверное увеличение основных исследуемых показателей СКГ по сравнению с аналогичными в первой пробе, что свидетельствует о существенной роли зрительной обратной связи в поддержании позы. Возрастная динамика в данных экспериментальных условиях существенно не отличалась от описанной выше. Большинство исследуемых показателей на протяжении всего исследуемого периода не имело положительной динамики. В условиях зрительной депривации (проба 3) показатели СКГ у девочек четырех лет, не занимающихся спортом, составляли: Qx, Qy - 5,04 и 5,97 мм; L-572,6 мм; V- 18,3 мм/с; S- 1369,3 мм2; R-6,88 мм; Dx, Dy-2,1 и 3,3 мм, соответственно. По сравнению с условиями обычного стояния основные показатели СКГ увеличились в среднем в 2 раза. Достоверные значения исследуемых показателей статокинезиограммы представлены в таблице 4, 4 (в приложении). К пяти годам происходило снижение площади СКГ (S) до 1022,3 мм2. В возрасте от четырех до шести лет снижалось среднее отклонение в сагиттальной плоскости (Dy) с 3,3 до 2,5 мм. Значительные изменения были обнаружены в возрастном периоде от четырех до семи лет. Выявлялось снижение средне квадрати ческо го (Qy) и среднего отклонений (Dy) в сагиттальной плоскости, длины и площади СКГ.
От пяти до шести и семи лет изменений устойчивости позы у девочек не происходило. От шести до семи лет снижалась площадь СКГ (S), составляя к семи годам 918,1 мм2.
При введении дополнительного раздражителя в виде качающейся платформы, расположенной во фронтальной и сагиттальной плоскостях (проба 4), полученные показатели СКГ значительно превосходили аналогичные при стоянии в обычных условиях. Наибольшую трудность вызывала проба на платформе, расположенной во фронтальном направлении (качание вправо-влево).
При удержании равновесия на платформе, расположенной в сагиттальном направлении (качание вперед-назад), у девочек четырех лет показатели СКГ составляли: Qx, Qy - 5,0 и 7,5 мм; L - 777,7 мм; V - 25,8 мм/с; S -2353,1 мм2; R - 9,6 мм; Dx, Dy - 3,3 и 4,8 мм, соответственно. К пяти годам снижались скорость перемещения НДС (V) и среднее отклонение в сагиттальной плоскости (Dy), составляя 21,57 мм/с и 3,7 мм, соответственно. От четырех до шести лет уменьшались среднеквадратическое отклонение в сагиттальной (Qy) и среднее отклонение во фронтальной плоскости (Dx). От четырех до семи лет снижались радиус отклонения ОЦМ (R) и среднее отклонение в сагиттальной плоскости (Dy). Значительное снижение позной устойчивости у девочек, пе занимающихся спортом, происходило в возрасте от пяти до шести лет. Увеличивались показатели скорости перемещения ЦДС (V), радиуса отклонения ЦДС (R) и средних отклонений во фронтальной (Dx) и сагиттальной плоскостях (Dy) (таблица 5, 5 в приложении).
К семи годам вновь отмечалась положительная динамика позной устойчивости. Радиус отклонения ЦДС (R) снижался до 7,2 мм, средние отклонения во фронтальной (Dx) и сагиттальной плоскостях (Dy) - до 2,8 и 3,3 мм, соответственно.
Анализ показателей СКГ при стоянии на платформе, расположенной во фронтальном направлении, показал, что изменения позной устойчивости происходили ежегодно (таблица 6, 6 в приложении). Исходные показатели СКГ в четыре года составляли: Qx, Qy - 9,78 и 7,97 мм; L - 1221,5 мм; V -42,8 мм/с; S - 4413,1 мм2; R - 10,98 мм; Dx, Dy - 5,7 и 7,7 мм, соответствен но. В пять лет снижалось среднее отклонение во фронтальной плоскости (Dx). В шесть лет этот же показатель увеличивался до 7,4 мм. Наблюдалось снижение скорости перемещения ЦЦС (V) до 36,7 мм/с. Остальные показатели СКГ оставались без изменений до семи лет. В период от четырех до семи лет снижались все исследуемые характеристики СКГ. Среднеквадратические отклонения во фронтальной (Qx) и сагиттальной плоскостях (Qy) в семь лет составляли 7,33 и 6,31 мм; длина СКГ (L) — 1028,4 мм; скорость перемещения ЦЦС (V) - 34,4 мм/с; площадь СКГ (S) — 3401,5 мм2; радиус перемещения ЦДС (R) - 7,76 мм; средние отклонения во фронтальной (Dx) и сагиттальной плоскостях (Dy) - 4,1 и 6,2 мм, соответственно.
Электрическая активность коры больших полушарий у девочек, не занимающихся спортом, при поддержании вертикальной позы различной сложности
Спектральный анализ ЭЭГ проводился по двум критериям: сумме амплитуд мощности (Asum ЭЭГ) и частоте максимальной мощности спектра (Fmax ЭЭГ) в каждом диапазоне с последующим топографическим картированием. Изучение данных характеристик и их пространственного распределения выявило сходство карт Asum и Fmax ЭЭГ у отдельных исследуемых. Это позволило получить усреднения топографических карт по отдельным группам и осуществить их сравнительный анализ по спектральным характеристикам ЭЭГ в различных экспериментальных условиях. Для выявления различий Asum ЭЭГ проводился сравнительный анализ топографических карт посредством Z-оценок, за счет вычитания усредненных карт, полученных в различных экспериментальных условиях.
Значимым критерием деятельности нейронных сетей является их частотная модуляция. Она характеризуется максимальными и минимальными значениями внутри каждого частотного диапазона (А.П. Кулаичев, 1997). Достоверные различия частоты максимальной мощности спектра (Fmax ЭЭГ)
Достоверные различия частоты максимальной мощности спектра (Fmax ЭЭГ) в различных экспериментальных условиях также оценивались посредством топографических карт Z-оценок. Достоверность их различий определялась по критериям Стьюдента и Вилкоксона.
При открывании глаз в положении сидя происходили выраженные изменения электрической активности в различных областях коры больших полушарий по сравнению с состоянием максимального мышечного расслабления и зрительной депривации (рис.8). Увеличение Asum ЭЭГ наблюдалось в лобных и левых премоторной и височной областях в диапазонах от 14 до 28 Гц. Значительное повышение мощности Asum ЭЭГ в правой моторной области отмечалось в диапазонах 35-40 Гц. Активация электрической активности в вертексе наблюдалось в диапазоне 41-43 Гц. Усложнение моторной задачи (переход из положения сидя в положение стоя с открытыми глазами) у девочек, не занимающихся спортом, вызвал дополнительную перестройку электрической активности коры больших полушарий (рис.9). Увеличение Asum ЭЭГ наблюдалось в левой височной области в диапазоне 5-7 Гц. В 8-10 Гц ее минимальная активность отмечалась в вертексе, моторных, соматосенсорных зонах левого полушария и правой затылочной области. Диапазоны 11-13 и 26-28 Гц характеризовались увеличением мощности Asum ЭЭГ в правых нижнетеменных и затылочных зонах коры больших полушарий. Активность левой лобной области снижалась в диапазонах 14-16, 17-19, 23-25, 26-28, 29-31 и 44-46 Гц. Возрастание мощности спектра происходило в правой височной области с одновременным снижением ее в соматосенсорных и нижнетеменных зонах в диапазоне 29-31 Гц. Одновременное снижение мощности Asum ЭЭГ в вертексе и правой моторной области и увеличение ее в правой лобной и височной областях и в левой премоторной и нижнетеменной областях происходило в диапазоне 41-43 Гц. Снижение мощности в правой лобной и левой премоторной области отмечалось в диапазонах 50-52, 53-55 и 56-58 Гц.
Роль зрительной сенсорной системы в организации позной устойчивости в условиях прямостояния была проанализирована при сравнении топографических карт при открытых и закрытых глазах. При открывании глаз в положении стоя в области высоких частот максимальная мощность спектра проявлялась в корковых зонах, которые связаны с организацией произвольного движения и активацией корковых проекционных зон зрительной сенсорной системы .
Похожие диссертации на Физиологические механизмы формирования позной устойчивости у девочек первого детства с двигательной активностью различной координационной сложности
